土壤有机质是地球表层系统的一个重要碳库，其储量超过大气和植被碳库的总和。在干旱区，土壤有机质极易通过地表径流和地下水渗流从陆地搬运至湖泊。然而，这些有机质在侧向搬运过程中究竟经历了怎样的变化？其稳定碳同位素（δ¹³C）信号是否依然"忠实"地记录着源区植被信息？中国科学院广州地球化学研究所闫龑副研究员和谢露华高级工程师与合作者们，以散布在新疆准噶尔盆地的五个盐湖为研究对象（图1），综合运用稳定碳同位素、稳定硫同位和16S rRNA微生物组学分析，系统揭示了干旱区湖岸带土壤有机质在侧向搬运过程中的动态变化规律及其微生物控制机制。

图1 研究区采样点空间分布及湖岸生境分区示意图

 研究发现，沿八条湖岸样带（从陆地到湖心方向），土壤/沉积物有机质δ¹³C呈现出一致的向湖富集趋势，变化范围达2.2–8.9‰（图2）。这一变化尺度远超自然土壤剖面，甚至是长尺度地质记录中通常观测到的垂向变化。为厘清控制因素，研究团队对巴里坤湖一条代表性样带开展了深入剖析。结果显示，沿岸四种典型植物的δ¹³C变化极为有限，且不存在由陆向湖的系统性偏重趋势，排除了植物来源变化的主导可能；同时，各样带土壤质地均一、地形平缓，也排除了"选择性搬运"的主导作用。

图2 湖岸样带元素、同位素及微生物组成变化

 微生物组学分析揭示了关键机制（图3）：沿样带由陆向湖，盐度急剧升高，驱动微生物群落发生显著的功能转换——从以好氧化能异养微生物为主，转变为以硫酸盐呼吸功能群占优。统计分析表明，硫酸盐呼吸类群的相对丰度与有机质δ¹³C呈显著正相关，可解释70%的碳同位素变异；而还原硫同位素δ³⁴S_re与δ¹³C及硫酸盐呼吸类群丰度均呈显著负相关，共同证实了硫酸盐呼吸微生物在降解有机质过程中导致残留有机质¹³C相对富集，同时产生³⁴S亏损的还原硫物种。

 将视野扩展至全部样带，有机质δ¹³C与盐度之间均呈现一致的正相关关系。这表明，盐度驱动的湖岸有机质¹³C富集是干旱区的普遍规律。研究团队据此提出，干旱区湖岸带是一个此前被严重忽视的有机质"降解热点"——在通常不足数百米的水平距离内，盐度介导的功能特化微生物群落可对有机质进行强烈改造，使其碳同位素信号发生根本性改变。这一发现打破了"土壤有机质δ¹³C在侧向搬运过程中保守稳定"的传统假设，表明湖岸带并非被动的搬运通道，而是一个活跃的生物地球化学反应器。对于利用湖泊沉积物δ¹³C反演古植被与古气候的研究而言，忽视湖岸带的微生物降解效应将可能导致错误的环境解译。

图3 环境因子对湖岸微生物与地球化学变化的统计约束

 本研究得到国家自然科学基金项目（42273005、41977379、41673009）和南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）人才团队引进重大专项（GML2019ZD0308）等资助。

文章信息：Yan, Y.^* (闫龑), Qiao, X.J. (乔雪姣), Xie, L.H.^* (谢露华), Yu, K. (余珂), Wang, F. (王凡), Lian, C.A. (连春盎), Qiu, Z.G. (仇知光), Liao, S.B. (廖世斌), Wang, Y. (王银), Cao, X.A. (曹晓霭), Tan, Z.Q. (谭正强), Zheng, C.Y. (郑淳莹), Jia, W.L. (贾望鲁), Zhu, Z.Y. (朱照宇), Wei, G.J. (韦刚健) (2026). Salinity‐driven lakeshore ¹³C enrichment of soil organic matter reveals a neglected degradation process during its lateral transport. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 131, e2025JG009590. https://doi.org/10.1029/2025JG009590