近日，水保学院王浩副教授在降雨径流过程中农田土壤“明”“暗”溶解性有机质迁移转化机制方面取得新进展。相关研究成果以“Overlooked dark dissolved organic matter reveals the migration and transformation of carbon exports in surface and subsurface flows from cropland during rainfall” 为题，发表于环境领域国际期刊 Water Research。水土保持科学与工程学院研究生陈果为论文第一作者，王浩副教授和香港科技大学何丁教授为通讯作者。

研究发现，地表径流和壤中流在 DOM 输出特征上存在明显差异。地表径流更容易快速携带低氧化态、低分子量且相对活性的脂肪族有机组分，反映了降雨过程中表层活性碳的快速释放；壤中流则更倾向于富集分子量较高、氧化程度较高且不饱和特征更强的有机组分，体现了入渗、土水接触和颗粒界面作用对 DOM 组成的进一步调控。

图1 不同径流路径中ADOM与DDOM核心分子库的组成差异

研究进一步表明，DDOM 并非可以忽略的背景信号，而是农田径流 DOM 分子体系中的重要组成部分。与传统可解析的 ADOM 相比，DDOM 具有更高的化学多样性，尤其在壤中流中表现出更丰富的分子组合和更宽的质荷比分布。地表径流和壤中流共享大量 DDOM 分子，但其信号强度在不同分子量区间发生明显偏移，说明 DDOM 能够提供传统 ADOM 难以完全反映的分子尺度信息。在分子组装过程方面，研究发现 ADOM 的组成变化更多受到环境筛选和定向转化过程影响，而 DDOM 则表现出更强的随机过程特征，尤其在壤中流中随机性进一步增强。这说明 DDOM 可能来源于多种非定向转化、分子混合和官能团组合过程，是记录降雨径流过程中复杂碳转化过程的重要分子信息源。

图2 基于βNTI的ADOM与DDOM分子组装过程分析

此外，研究还发现 DOM 分子组成与细菌、真菌和原生生物等多营养级微生物群落之间存在显著关联。其中，ADOM 与细菌群落在壤中流中的耦合关系更加紧密，说明细菌可能是农田径流过程中可解析有机质转化的重要参与者；而 DDOM 与微生物群落之间呈现出更加复杂的正、负关联格局，可能反映了共同迁移、资源竞争和多营养级互作等复杂生态过程。

图3 DOM 分子组成与多营养级微生物群落组成的耦合关系

该研究从长期被忽略的“暗”溶解性有机质视角，拓展了对农田降雨径流过程中碳输出的认识。研究表明，如果仅关注传统可解析分子，可能低估农田降雨事件中 DOM 输出的分子多样性和转化复杂性。将 DDOM 纳入农田碳迁移研究框架，有助于更加全面理解降雨驱动下土壤碳迁移转化过程，也可为农业生态系统碳输出评估、农田养分流失识别和面源污染风险评价提供新的分子尺度证据。

该研究得到国家自然科学基金（U25A20812、32425038）、香港特别行政区研究资助局相关项目、深港澳科技计划项目以及香港澳门海洋研究中心（CORE）等项目支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.126051