溶解性有机质(DOM)是自然水体、土壤和沉积物中普遍存在的一类重要物质，在生态系统中扮演着多重关键角色： DOM就像天然的"防晒霜"，能够有效减弱紫外线对水生生物的伤害;它还能与各类污染物相互作用，影响其迁移转化过程;通过分析DOM的组成，还可以追溯其来源区域的土地利用情况。更值得注意的是，DOM在碳循环中占据着重要的地位：基于"微生物碳泵"机制，DOM成为连接不同碳库的重要纽带。因此，深入研究DOM的组成和循环，对于揭示碳循环和营养盐循环的奥秘具有特殊意义。

但自然界中不同水体类型中的DOM，尤其是难降解部分，往往表现出高度相似性。因此，如何获得更加清晰、具有代表性的DOM“指纹图谱”，是方法研究中的关键点之一。理论上，提高仪器分辨率能获得更细致的DOM图谱。例如，21T超高磁场的FT-ICR MS能提供极高分辨率，但此类设备价格昂贵，仅有少数实验室配备。而单单是提高一倍分辨率的15T-FT-ICR MS，设备费用相对常规的7T就增加了数千万人民币。因此，在现有常规设备的条件下，优化方法以提升DOM信号的分辨率和检出通量是亟待解决的问题。

为此，我们采集了典型端元水体(表层、深层海水，滨海红树林沉积物间隙水、内陆湿地间隙水，以及河水样品)进行方法调试和验证。基于当前常用的7T 、9.4T和12T FT-ICR MS设备，本研究比较了多种分辨率调整策略。这三种磁场强度代表了目前较为普及的仪器类型，研究结果可为使用不同仪器的研究人员提供优化思路，也有助于推动DOM研究方法的标准化和数据共享。结果表明，根据不同水体来源的特征差异和研究目标，相应的DOM信号调试策略也不同(图1)。该研究不仅有效提升了溶解有机质的信号(图2)、增强了不同水体端元(河流、间隙水、海水)指纹图谱的差异化特征，也提出了在不同分辨率条件下具有可信度的变异系数区间(图3)，从而提升了不同实验室之间信号的可比性。

相关研究以“Refining Resolution Settings for Analysis of Dissolved Organic Matter in Varied Natural Environments by FT-ICR MS”为题发表在ASLO旗下水生生态学和海洋学领域专业期刊Limnology and Oceanography – Methods(《湖沼学与海洋学：方法》)。中国科学院华南植物园可持续生态学团队成员甘淑钗为论文的第一作者，王法明研究员为通讯作者，合作单位包括中国广州分析测试中心、中科院广州地化所及哈佛大学。该研究得到国家自然科学基金项目、“一带一路”国家与国际科学组织联盟项目、国家重点研发计划、中国科学院青年创新促进会项目、广东省应用植物学重点实验室等项目资助。论文链接：https://doi.org/10.1002/lom3.10696

图1. 基于超高分辨质谱FT-ICR MS分析有机质的信号调试策略指南概要图

图2. 不同参数设置对溶解有机质“指纹图谱”特征的影响示意图

图3. 不同方法设置条件下溶解有机质的组成变化、变异系数雷达图及生物可利用指数变化