大气CO2浓度升高通过调控溶解性有机质(DOM)降低污染稻田镉生物有效性的三年期研究

针对大气CO2升高(eCO2)与镉(Cd)污染协同威胁水稻安全的难题，研究人员通过多维度表征技术揭示：eCO2使低Cd污染稻田溶解有机碳(DOC)提升25.58%，并增强DOM芳香性(3.84%)和腐殖化程度(5.12%)，复杂化的DOM结构可降低Cd生物有效性18.3%，为气候-作物-土壤模型构建提供关键参数。

　　

当大气二氧化碳浓度持续三年处于高位状态(eCO₂)，有趣的事情在镉污染的稻田里悄然发生。科学家们发现，这种气候条件像一位隐形的土壤调理师，通过重塑溶解性有机质(DOM)的分子舞步，有效降低了有毒重金属镉的生物活性。

在低镉污染的土壤剧场中，eCO₂让溶解有机碳(DOC)的演出阵容壮大了25.58%，同时给DOM分子穿上了更华丽的"服装"——芳香性提升3.84%，疏水性增强5.07%，腐殖化程度提高5.12%。这些变化使得DOM的分子结构变得像错综复杂的立体迷宫，成功将18.3%的镉离子"困"在了迷宫深处。

然而在高镉污染的环境中，DOM的分子结构却出人意料地简化了，仿佛重金属胁迫迫使分子们放弃了复杂的社交网络。通过皮尔逊相关性分析这把"解码器"，研究者确认DOM分子结构的复杂程度与镉的生物有效性呈现负相关，这为预测未来气候条件下水稻对重金属的吸收提供了关键参数。

这项发现不仅解开了eCO₂-DOM-Cd三者互作的分子密码，更为构建精准的气候-作物-土壤模型投下一束曙光，让人类在应对气候变化与粮食安全双重挑战时多了一份科学筹码。