长期农业后恢复下大气候梯度土壤有机质分子组成的物理分异特征

来自不同气候带的研究人员通过27年农业后自然恢复实验，采用热裂解-气相色谱/质谱联用技术(Py-GC/MS)揭示了三种地带性土壤（铁铝质雏形土、钙质雏形土和淋溶黑钙土）中粗颗粒有机质(cPOM)、细颗粒有机质(fPOM)和矿物结合有机质(MAOM)的分子组成分异规律，发现黏土含量主导了含氮化合物等关键组分的空间分配，为气候梯度下土壤碳库重建机制提供了分子尺度证据。

　　

跨越亚热带至中温带三大气候带，科学家们对铁铝质雏形土(Ferralic Cambisol)、钙质雏形土(Calcaric Cambisol)和淋溶黑钙土(Luvic Phaeozem)展开了一场历时27年的"土壤有机质(SOM)分子侦探"之旅。借助热裂解-气相色谱/质谱联用技术(Py-GC/MS)这把分子放大镜，研究人员发现不同"土壤家族"藏着截然不同的有机质密码：淋溶黑钙土像含氮化合物的保险箱，而钙质雏形土则是脂肪族化合物的聚集地。

更有趣的是，在黏土含量高的淋溶黑钙土和铁铝质雏形土中，物理分选就像分子筛——粗/细颗粒有机质(cPOM/fPOM)里木质素衍生物和芳香族化合物开派对，而矿物结合有机质(MAOM)则专宠含氮化合物。相比之下，黏土含量低的钙质雏形土则像个固执的老头，无论物理分选还是自然恢复都难以改变其分子特征。这项研究揭示了黏土含量才是操控土壤有机质分子"变形记"的幕后导演，为预测不同气候带土壤碳库演变提供了精准的分子指纹图谱。