天津市水資源與水環境重點實驗室王義東研究團隊在Soil & Tillage Research發表論文“Divergent chemical compositions of soil organic matter size fractions under long-term amendments across a climate gradient”，揭示了氣候梯度（溫度與降水等）下土壤有機質分子組成的多尺度空間分異。
土壤有機質（SOM）的化學組成是其穩定性和功能的基礎。然而，在氣候梯度下，長期施肥如何影響土壤有機質的分子組成尚不清楚。本研究選取我國南北氣候梯度（溫度和降水等）下的三種典型土壤：黑土（寒溫帶）、潮土（暖溫帶）和紅壤（亞熱帶），基于熱裂解—氣相色譜/質譜技術，研究了粗顆粒有機質（cPOM，250-2000μm），細顆粒有機質（fPOM，53-250μm）和礦物結合有機質（MAOM，<53μm）在五種施肥處理下的分子組成。研究結果表明：（1）三種土壤的SOM分子組成有顯著差異，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）對于黑土和紅壤，粒徑大小而非施肥方式是SOM分子組成的主要影響因素，芳香族化合物和木質素衍生物選擇性地保留在顆粒態有機質（POM）中，而含氮化合物主要富集在MAOM中；（3）對于潮土，不同粒級之間的SOM分子組成差異不顯著。綜上所述，在氣候梯度下，土壤類型而非施肥方式，決定了土壤有機質的分子組成。此外，SOM分子組成在物理尺寸上的空間差異與土壤質地有關，在粘土和粘壤土中差異較大，但在砂質壤土中差異較小。
該論文以天津師范大學為第一單位和通訊單位，天津市水資源與水環境重點實驗室的宋凡波博士為第一作者，王義東研究員為通訊作者。該研究工作由國家自然科學基金項目（31300381，31570523）資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.still.2024.106156
科研進展