近日，我校教育部寒地黑土生境健康国际合作联合实验室在水环境领域国际权威期刊《Water Research》（自然指数期刊，IF2026=13.4）发表题为“Exogenous dissolved organic matter redirects humic carbon fate at mineral interfaces through pre-contact molecular conditioning”的研究论文，从分子层面揭示了外源溶解性有机质调控腐殖质界面行为及矿物结合态有机碳形成的新机制。
矿物结合态有机碳（MAOC）是土壤长期固碳的重要形式。以往研究主要关注有机质到达矿物表面后的吸附过程，而对其在接触矿物前所经历的液相作用关注不足。该研究提出“预接触分子调控”概念，将矿物结合态有机碳形成的研究起点由矿物表面前移至土壤孔隙水中的液相作用阶段。研究发现，生物炭溶出有机质（BDOM）并非仅作为外源碳参与矿物吸附，而是在腐殖酸（HA）接触矿物之前，改变其分子缔合状态、官能团可及性和界面反应潜力，进而影响有机碳在矿物表面的吸附、转化与释放。尽管这一过程降低了HA的首次矿物吸附量，却抑制了矿物界面诱导的过度分子重组，使更多原始分子及更宽的分子质量范围的组分得以保留，并使其释放后的矿物再结合能力提高44.2%。表明外源溶解性有机质能够增强腐殖碳经历界面扰动后的再固定潜力。该研究将土壤固碳由一次性的“吸附固定”拓展为包含液相前置调控、界面动态转化和释放后再结合的连续过程，为认识冻融、干湿交替及根际活动等扰动条件下土壤有机碳的长期保存机制，以及科学评价生物炭等外源碳材料对寒地黑土的固碳效应提供了新的理论依据。
本研究由东北农业大学独立完成，水利科学与工程学院2025级博士研究生李煜与农业装备与能源工程学院2025级硕士研究生米广旭为共同第一作者，水利科学与工程学院杨帆教授和农业装备与能源工程学院程魁教授、艾爽讲师为共同通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划、黑龙江省杰出青年基金、黑龙江省优秀硕博论文培育项目资助开展。
研究团队简介：
教育部寒地黑土生境健康国际合作联合实验室依托东北农业大学农业工程学科（ESI全球前1%），聚焦“黑土地保护”与“粮食安全”国家重大战略需求，立足东北典型寒地黑土区，致力于国际前沿学术探索与区域重大问题协同攻关，已发展为寒地黑土资源保护与可持续利用领域的重要科研平台。实验室目前设有三个特色研究方向：
1.寒地黑土土壤障碍因子削减与退化阻控：研发人工腐殖质创制技术与人工土壤构建体系，解决黑土有机质流失、结构破坏等问题，实现耕地质量提升与固碳增汇。
2.寒地农田绿色高效用水与水旱灾害防治：揭示作物-水土耦合机制，开发智能灌溉与灾害预警技术，构建高效水资源利用模式。
3.寒地农田水土生境协同调控与保育：研制新型修复材料和生物技术，开发生态友好型调控措施，建立生境保育与农业高产的集成模式。
目前，实验室累计主持国家重点研发计划、国家自然科学基金等科研项目40余项，获国家科技进步奖3项、省级科技奖11项，IUPAC国际奖项1项。团队已发表SCI论文400余篇；申请发明专利150余件，出版学术专著16部。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.126592
（供稿/水利科学与工程学院）
