1. 揭示了土壤有机碳不同分子组分的周转差异及温度敏感性。基于我国北方草地13个典型土壤剖面，结合单体14C分析技术，发现木质素的周转时间显著短于植物脂类和黑炭，并具有较高的温度敏感性，与木质素主要分布在不被矿物保护的颗粒态有机质中有关。进一步整合全球土壤粒级14C数据，验证了矿物保护对土壤碳周转及温度敏感性的重要调控作用。为木质素在矿质土壤中的不稳定性提供了直接证据。
2. 解析了高寒草地底层土壤有机碳响应气候变暖的分子机制。利用海北站野外控制实验，结合生物标志物和14C分析，发现高寒草地底层土壤有机碳对增温的响应比表层更强烈，且增温驱动的根系生长导致新碳在底层慢性碳库中积累，可能增加底层稳定碳库的长期固持，从而颠覆以往基于表层土壤的碳储量预测。
3．剖析了土壤剖面中溶解性木质素的来源。突破土壤木质素单体纯化的瓶颈，获取了全球首批土壤溶解性木质素单体14C数据，并发现灰壤土底层水溶性有机质主要来源于表层淋溶。