摘要
休耕地在区域碳平衡中的作用至关重要；由于土壤从耕作状态转变为休耕状态，土壤可能从碳汇转变为碳源。土壤有机碳（SOC）的积累和长期储存直接影响陆地生态系统吸收气候活性气体并将其储存在土壤中的能力，使得对后农业转型的研究成为优先事项。本研究利用13C核磁共振波谱和矿物结合有机质（MAOM）分析，研究了俄罗斯西北部（列宁格勒地区）发育在不同岩性母质上的休耕地土壤。结果表明，水文状况和岩性组成是决定土壤在形态和分子水平上转化轨迹的主要因素。在Vyuoksa河流域形成的淹水灰化耕作土（V2）中，几乎所有有机碳（占SOC的96.8%）都存在于MAOM组分中，表明在厌氧条件下具有强烈的矿物稳定作用。在这里，腐殖酸（HAs）保留了脂肪族结构和低成熟度，继承了腐殖化前体的特征。相比之下，在碳酸盐物质上形成的内盐淋溶土（V5）具有最成熟的HAs组成，这是由于高芳香性（AR/AL = 0.79）、增加的氧和羧基浓度，并确保了对生物降解的高度抗性。草甸植被覆盖的冲积砂土上的休耕地土壤（V4）具有最大的土壤有机质（SOM）储量（21.4 kg/m2）；然而，从这些土壤中提取的HAs具有高氧化程度和相对较高的脂肪族结构片段浓度。干草地下的土壤（V3）具有相对较高的芳香族结构片段浓度（AR/AL = 0.69），但由于人类活动和对植物生物量的移除（这对HA分子结构有重要贡献），其HAs组成中氮浓度较低。本研究表明，在年轻休耕状态（不超过10年）下，局部因素，主要是土壤中的碳酸盐含量或淹水情况，决定了SOM转化的轨迹，这对于预测土壤演化和区域的固碳潜力至关重要。
