文章信息
第一作者：刘富豪
通讯作者：贾汉忠教授，祝可成副教授
通讯单位：西北农林科技大学资源环境学院
https://doi.org/10.1038/s43247-025-02733-z
亮点
•发现了与水稻土相比，沙土中的土壤有机碳对非生物矿化更为敏感，在沙土复湿短时间中，非生物矿化产生的CO2排放量占总排放量的95.5%。
•揭示了土壤复湿过程中产生的活性氧（ROS）以及铁、锰矿物参与的氧化还原反应主导CO2在短期内的非生物生成。
•阐明了非生物过程更易去除氢碳比（H/C）较低且不饱和度较高的溶解性有机物质（DOM）分子化合物。
研究进展
传统上，微生物呼吸被认为是土壤干湿（D/RW）循环期间短期脉冲式CO2排放的主要驱动因素。然而，在D/RW后，受干旱程度影响较为严重的土壤中观察到CO2脉冲迅速出现，而微生物活性恢复则存在滞后期，这引发了人们对非生物碳矿化普遍性的质疑，特别是在长期干旱条件下的沙质土壤中。通过土壤培养实验，包括微生物生长监测和灭菌处理实验，本研究确定了非生物过程在D/RW期间土壤有机碳（SOC）矿化中的关键作用。在沙质土壤中，复湿三小时内，非生物过程产生的CO2排放量占总排放量的95.5%，而在水稻土中这一比例仅为39.5%。同时，D/RW期间的固-液界面反应介导了铁和锰的氧化还原循环及活性氧（ROS）的产生，该过程直接促进了SOC的矿化。另外，ROS还与酶活性协同参与了SOC的降解。这些非生物过程优先去除了氢碳比（H/C）较低（50。近年来主持国家重点研发计划项目和课题各1项、国家自然科学基金5项，省部级基金20余项，获得中华环保联合会科技进步二等奖、陕西省自然科学二等奖、中国土壤学会科学技术奖二等奖、陕西高校科学技术研究优秀成果奖一等奖等学术成果。长期从事水土中微塑料等新污染物的环境行为与去除技术、土壤自由基的环境化学过程、土壤外源碳（生物炭、生物质）生物地球化学过程与效应、退化/污染土壤改良修复技术与应用等研究。
祝可成，博士，西北农林科技大学资源环境学院副教授，入选西北农林科技大学“高层次人才发展支持计划”和陕西省秦岭生态环保“青年学者”。目前已累计发表论文50余篇，其中以第一/通讯作者在EnvironmentalScience&Technology、CommunicationsEarth&Environment、WaterResearch等国内外期刊发表SCI索引论文20余篇（中科院1区论文16篇），主编规划教材1部，参编教材和专著4部。获得陕西省优秀博士学位论文、陕西省自然科学优秀学术论文奖三等奖（排名1）、陕西省自然科学二等奖（排名3）、中国土壤学会科学技术奖二等奖（排名2）等荣誉与奖励。主要从事微塑料环境行为与效应、土壤碳氮循环和水土中典型污染物的环境行为与去除技术等研究工作，特别在环境自由基的形成过程、环境行为方面开展了深入系统的工作。
