天津市水资源与水环境重点实验室王义东研究团队在《Soil & Tillage Research》发表论文“Divergent chemical compositions of soil organic matter size fractions under long-term amendments across a climate gradient”，揭示了气候梯度（温度与降水等）下土壤有机质分子组成的多尺度空间分异。

土壤有机质（SOM）的化学组成是其稳定性和功能的基础。然而，在气候梯度下，长期施肥如何影响土壤有机质的分子组成尚不清楚。本研究选取我国南北气候梯度（温度和降水等）下的三种典型土壤：黑土（寒温带）、潮土（暖温带）和红壤（亚热带），基于热裂解—气相色谱/质谱技术，研究了粗颗粒有机质（cPOM，250-2000μm），细颗粒有机质（fPOM，53-250μm）和矿物结合有机质（MAOM，<53μm）在五种施肥处理下的分子组成。研究结果表明：（1）三种土壤的SOM分子组成有显著差异，黑土含有更多的含氮化合物，而潮土含有更多的脂肪族化合物；（2）对于黑土和红壤，粒径大小而非施肥方式是SOM分子组成的主要影响因素，芳香族化合物和木质素衍生物选择性地保留在颗粒态有机质（POM）中，而含氮化合物主要富集在MAOM中；（3）对于潮土，不同粒级之间的SOM分子组成差异不显著。综上所述，在气候梯度下，土壤类型而非施肥方式，决定了土壤有机质的分子组成。此外，SOM分子组成在物理尺寸上的空间差异与土壤质地有关，在粘土和粘壤土中差异较大，但在砂质壤土中差异较小。

该论文以天津师范大学为第一单位和通讯单位，天津市水资源与水环境重点实验室的宋凡波博士为第一作者，王义东研究员为通讯作者。该研究工作由国家自然科学基金项目（31300381，31570523）资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.still.2024.106156