可溶性有機碳（Dissolved organic carbon，簡稱DOC）是土壤有機碳形成和礦化的重要中間形態(tài)，它將土壤中的礦物質(zhì)、有機質(zhì)與生物成分聯(lián)系在一起，對調(diào)節(jié)溫室氣體的排放、土壤養(yǎng)分流失、有機質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化過程有著重要作用。我國南方同一微地貌單元內(nèi)水田土壤有機碳含量普遍高于旱地土壤，但DOC含量卻以旱地高于水田。探究這一現(xiàn)象的原因，對揭示水田和旱地土壤碳循環(huán)的差異與機理有重要意義。
中國科學院亞熱帶所蘇以榮研究員項目組近年來針對亞熱帶典型農(nóng)田土壤DOC的周轉(zhuǎn)展開了研究。研究人員采用14C同位素標記示蹤技術結(jié)合室內(nèi)模擬培養(yǎng)試驗，研究了不同水分條件下水田和旱地土壤DOC的去向，結(jié)果表明：被礦化為CO2 和被土壤吸附是農(nóng)田土壤DOC 的兩個主要去向，合計占土壤總DOC 的85.1%～93.8%，并且這兩個去向在水田和旱地土壤之間差異顯著。在所有水分條件下，1）水田土壤DOC的礦化率是旱地土壤的1.2～2.1倍，2）土壤中自由態(tài)DOC以旱地大于水田，3）同一土壤中，自由態(tài)DOC在不同水分條件下無顯著差異。這說明，水分控制著不同農(nóng)田土壤中DOC的去向，但水分并不是決定水田土壤DOC小于旱地土壤的最根本因素。進一步研究發(fā)現(xiàn)，水田土壤DOC的 E280 值（指示DOC 的芳香化程度和結(jié)構(gòu)復雜性）顯著小于旱地土壤，并且同一水分條件下，水田土壤中易分解態(tài)DOC是旱地土壤的1.8～2.2 倍，且與DOC 礦化率呈顯著正相關。這些研究結(jié)果表明，DOC 本身組成與結(jié)構(gòu)的差異可能是造成水田和旱地土壤DOC 含量差異的最根本原因，但其深層次機理尚不清楚，有待下一步探究。
相關結(jié)果以“Fate of 14C-labeled dissolved organic matter in paddy and upland soils in responding to moisture”為題發(fā)表在《Science of the Total Environment》期刊上（http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969714005816）。該研究得到中科院先導科技專項（XDA05070403）、國家科技支撐計劃（2012BAD05B03-6）、國家自然科學基金（40671104）和中科院外籍特聘研究員（Yakov Kuzyakov）項目 (2013T1S0009)的資助。