可溶性有机质（DOM）是土壤有机质中最不稳定的组分，能够对环境和气候变化进行迅速反馈，在全球碳循环过程中扮演重要角色。土壤DOM与微生物的关系密切，但是探究土壤DOM与微生物之间的联系往往难以排除环境气候因素的影响。全球变暖使地球“第三极”青藏高原冰川退缩加速，形成了大量冰川退缩区。在冰川退缩区的局部区域，随着冰川退缩年龄增加，原生裸地植被演替迅速，能够形成不同的植被演替序列，同时有机碳积累并逐步形成土壤有机质。由于退缩区不同植被演替阶段的环境和气候条件基本一致，因而是研究植被演替和土壤有机质形成演化过程中土壤生物地球化学过程的天然实验室，为揭示土壤DOM与微生物之间的联系提供了有利条件。

　　中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室王亚韡研究组以位于青藏高原东缘贡嘎山东坡海螺沟冰川退缩区植被原生演替序列不同演替阶段（120年内）的土壤为对象，通过傅里叶变换离子回旋共振质谱研究土壤可溶性有机质的分子组成，并结合高通量测序技术分析土壤微生物群落结构，揭示了冰川退缩区土壤可溶性有机质分子组成的变化及其与微生物群落组成的关联。

　　研究结果表明冰川退缩区微生物群落多样性和DOM分子化学多样性在初始阶段均迅速恢复，说明微生物在土壤形成和演化过程中起着先锋作用。与微生物生态系统的快速恢复不同，植被生态系统的恢复较为缓慢，但植被生态系统的恢复对土壤有机碳的积累至关重要。此外，对DOM分子丰度的分析表明在冰川退缩、植被演替过程中，具有较高氧化态和芳香化度的分子组分逐渐累积，增加了DOM的化学结构稳定性。热力学限制的转化在DOM转化过程中的作用更加显著表明微生物代谢对于DOM转化的重要性。多元统计分析和共现网络分析结果表明DOM分子组成在冰川退缩区微生物群落结构演化过程中起着重要作用，易降解的DOM可通过微生物转化形成难降解组分。这种微生物与DOM组分之间的复杂关系网络在冰川退隐区土壤有机质的形成和演化过程中发挥重要作用，为理解不同植被条件下的土壤固碳机制提供了科学依据。同时该工作也为进一步开展冰川退缩区植被演替过程中持久性有毒污染物的生物地球化学行为过程与机制研究提供了重要启示。

　　相关研究成果近日以“Changes of soil dissolved organic matter and its relationship with microbial community along the Hailuogou glacier forefield chronosequenc” 为题发表在Environmental Science & Technology。

　　该论文的第一作者为博士生余士洋，通讯作者为王亚韡研究员和吕继涛副研究员。论文工作得到了国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会项目的资助。

　　论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.2c08855