泥炭地是碳密度最高的陆地生态系统。溶解性有机质（DOM）对泥炭地的碳通量十分关键，而铁氧化物与DOM的相互作用对其稳定性至关重要。尽管厌氧条件下异化铁还原可能会抵消矿物结合对DOM的保护作用，但DOM作为养分来源的潜力还尚不清楚。

东北地理所土壤与环境演化学科组研究人员采集了两种典型的泥炭样本（矿养型和雨养型），通过将水铁矿结合的DOM的复合物（Fh-DOM）与微生物进行微宇宙培养实验。研究结果显示，在有氧条件下，铁氧化物可以稳定DOM，而在厌氧条件下，铁还原使得Fh-DOM更容易被微生物分解。Fh-DOM的碳矿化是通过铁还原诱导微生物对Fh-DOM中养分的挖掘。Fh-DOM的添加在厌氧条件下导致更高的细菌多样性和生长。同时，在厌氧条件下，Fh-DOM的添加显著增加了甲烷代谢、纤维素分解、木聚糖分解、木质素分解和芳香族代谢等功能。由于Fh-DOM在厌氧条件下提供养分，这些养分促进了微生物的生长和多样性，并增强了细菌群落的稳定性。

本研究揭示了铁还原对铁结合态有机质的双重作用机制，提出了铁结合态有机质作为养分来源的新观点。以上在实际应用中为厌氧环境中的碳管理、水质改善和生态系统恢复提供了重要的科学依据。

相关成果发表在国际权威期刊《Water Research》上，由东北地理所杨亮博士、姜明研究员（共同通讯）、于子成研究员（共同通讯），邹元春研究员、贾仲君研究员、秦雷副研究员、浙江大学罗煜教授共同完成。该研究得到了国家自然科学基金(42230516,42201119,42330509,42494820)、国家重点研发计划（2023YFF0807201）、和吉林省科技发展(YDZJ202301ZYTS214)项目共同资助。

图1有氧和厌氧条件下微生物对Fh-DOM中碳和铁的影响

图2 Fh-DOM对微生物特征和碳矿化的影响

图3 Fh-DOM对微生物特性和网络拓扑属性的影响

论文信息如下：Yang,L.,Zou,Y.,Jia,Z.,Luo,Y.,Qin,L.,Jiang,M. & Yu,Z. (2025). Iron reduction promotes carbon mineralization and nutrient release of iron-associated organic matter in anoxic environments. Water Research,284,124032. https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124032.