这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是对该研究的详细介绍：
主要作者及研究机构
本研究由Yuanyuan Sun、Weiming Zhang、Liqun Xiu、Wenqi Gu、Di Wu、Liang Tang和Wenfu Chen共同完成，他们来自沈阳农业大学的生物炭工程与技术研究中心。该研究于2025年发表在期刊《Biochar》上。
学术背景
本研究的主要科学领域是土壤科学与环境科学，特别是稻田土壤中的溶解性有机质（Dissolved Organic Matter, DOM）与温室气体排放（Greenhouse Gas Emissions, GHGs）的关系。DOM是土壤有机质中最活跃的组成部分，对土壤碳循环和温室气体排放具有重要影响。然而，不同长期施肥制度（Long-term Fertilization Regimes, LFRs）对DOM分子水平变化及其对GHGs的影响机制尚不明确。因此，本研究旨在通过长期田间试验，探索不同施肥制度下DOM的分子特征及其对GHGs的影响，为制定更有效的土壤管理策略提供科学依据。
研究流程
1. 实验设计与样本采集
研究在辽宁省沈阳市辽中水稻试验站进行，设置了四种处理：无施肥对照（CK）、仅施化肥（F）、秸秆还田结合化肥（ST）和生物炭还田结合化肥（BC）。每种处理重复三次，采用随机区组设计。土壤样本在水稻抽穗期（2021年7月31日）采集，深度为0-20厘米。样本经处理后用于DOM含量和光谱特性的测定。
DOM样本制备与分析
采用固相萃取（Solid-Phase Extraction, SPE）技术提取DOM样本，并使用傅里叶变换离子回旋共振质谱（Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry, FT-ICR MS）进行分子水平分析。通过Van Krevelen图对DOM分子进行分类，并计算其分子量、双键等效值（Double Bond Equivalence, DBE）和芳香性指数（Aromaticity Index, AI）。
温室气体排放监测
使用静态不透明PVC室监测稻田土壤的CH4和N2O排放。气体样本在水稻生长季节每10天采集一次，分析采用气相色谱法（Agilent 7890A）。
水稻产量测定
在水稻成熟期（2021年10月16日）测定各处理的水稻产量。
数据分析
数据通过Excel 2019和OriginLab 2023b进行可视化分析，使用SPSS 26进行统计学分析，并通过R语言进行Mantel检验和Spearman相关性分析。
主要结果
1. DOM含量与分子特征
长期施肥显著增加了DOM含量，其中BC处理的效果最为显著。FT-ICR MS分析表明，不同处理下DOM的分子多样性、分子量和化合物组成存在显著差异。BC处理增加了高氧碳比（O/C）和稳定的木质素类化合物的积累，而ST处理促进了木质素和不饱和烃类化合物的积累。
温室气体排放
F处理显著增加了CH4和N2O排放，而BC处理显著降低了CH4排放和全球变暖潜势（Global Warming Potential, GWP）。ST处理在早期显著增加了CH4排放，但在后期有所下降。
水稻产量
BC和ST处理的水稻产量分别比F处理增加了13.12%和11.92%。
相关性分析
DOM的数量和质量与GHGs密切相关。DOM数量和不稳定化合物的增加促进了CH4和N2O排放，而持久性化合物的相对丰度降低了CH4排放。
结论
本研究揭示了长期施肥制度，特别是生物炭还田，通过调节DOM分子特征显著影响稻田土壤的温室气体排放。生物炭增加了DOM的稳定性和持久性化合物含量，从而降低了CH4排放和GWP。这一发现为制定更环保的水稻种植策略提供了理论依据，有助于实现农业碳中和目标。
研究亮点
1. 长期秸秆和生物炭还田降低了DOM的分子多样性。
2. 生物炭促进了高O/C比和稳定DOM的生成。
3. DOM中持久性化合物的富集有助于减少GHGs。
4. 生物炭还田通过调节DOM和GHGs，有助于实现环保水稻种植。
其他有价值的内容
本研究还揭示了DOM分子指纹与GHGs之间的相互作用，为理解DOM的生态功能和优化施肥制度提供了新的视角。研究结果为稻田土壤管理提供了重要的科学依据，具有显著的科学价值和应用价值。