李夢(mèng)麗，徐墨馨，陳永山，葉麗麗，蔣金平,

1. 廣西環(huán)境污染控制理論與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004；2. 泉州師范學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，福建 泉州 362000；3. 廣西巖溶地區(qū)水污染控制用水安全保障協(xié)同創(chuàng)新中心，廣西 桂林 541004

近年來，在國(guó)家提出2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的“雙碳”目標(biāo)背景下，越來越多的學(xué)者開始參與到陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的研究當(dāng)中。土壤有機(jī)碳庫(kù)是陸地碳庫(kù)的重要組成部分，土壤有機(jī)碳的礦化過程是土壤中的微生物為完成自身代謝而分解利用土壤活性有機(jī)碳組分，并釋放CO2的過程（Li et al.，2019）。土壤活性有機(jī)碳是指土壤中含量相對(duì)較少但活性比較高的一部分有機(jī)碳，對(duì)環(huán)境變化較敏感，與土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定性緊密相關(guān)（Xu et al.，2011；李順姬等，2010；林仕芳等，2022）。土壤微生物生物量碳（MBC）和溶解性有機(jī)碳（DOC）都屬于土壤活性有機(jī)碳組分（Chen et al.，2016）。廣西是中國(guó)典型的喀斯特地貌區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)，土壤由于碳酸鹽巖成土背景，含鈣量較高（陳佑啟等，2000），鈣與喀斯特土壤有機(jī)碳的關(guān)系，會(huì)對(duì)喀斯特土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡與維持產(chǎn)生直接聯(lián)系（Kalbitz et al.，2000），在喀斯特土壤背景下外源碳酸鈣及秸稈對(duì)探究土壤有機(jī)碳礦化過程、土壤固碳作用以及土壤碳匯能力有重要意義。

目前，國(guó)內(nèi)外已有不少學(xué)者針對(duì)外源物質(zhì)對(duì)土壤有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化與積累展開報(bào)道（Gocke et al.，2012）。有研究表明，土壤中加入外源物質(zhì)會(huì)引起土壤有機(jī)碳分解速率發(fā)生改變，并且短期內(nèi)會(huì)對(duì)土壤有機(jī)碳礦化產(chǎn)生強(qiáng)烈影響（陳春梅等，2006）。向土壤中加入外源物質(zhì)促進(jìn)或抑制有機(jī)碳礦化的現(xiàn)象被稱為“激發(fā)效應(yīng)”，激發(fā)效應(yīng)可分為正激發(fā)效應(yīng)和負(fù)激發(fā)效應(yīng)（Bingeman et al.，1953；葛云輝等，2012）。黃媛等（2013）發(fā)現(xiàn)向石灰土和黃壤中添加碳酸鈣對(duì)其負(fù)激發(fā)效應(yīng)可達(dá)到16.27%—89.29%。肖謀良等（2014）發(fā)現(xiàn)向石灰土和紅壤中添加碳酸鈣后，兩種土壤中有機(jī)碳均會(huì)在短期內(nèi)釋放大量CO2。Feng et al.（2016）和李楊等（2012）研究也表明向土壤中添加碳酸鈣可以提高微生物活性、促進(jìn)土壤有機(jī)物的分解，從而影響土壤活性有機(jī)碳的含量變化以及土壤有機(jī)碳的礦化特征。此外，Dai et al.（2020）研究發(fā)現(xiàn)，在土壤中外源秸稈可以顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，明顯促進(jìn)土壤有機(jī)碳的礦化過程。秸稈有機(jī)碳和碳酸鈣是土壤有機(jī)碳積累與轉(zhuǎn)化過程中兩個(gè)重要的影響因素，研究這兩者與土壤有機(jī)碳礦化過程的關(guān)系有利于喀斯特地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建，以及對(duì)土壤固碳培肥作用提供理論依據(jù)。因此，本研究通過室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)，研究外源碳酸鈣和秸稈對(duì)土壤CO2釋放速率、累積釋放量以及土壤活性有機(jī)碳（微生物生物量碳和溶解性有機(jī)碳）的影響，旨在為深入了解喀斯特地區(qū)土壤有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)和固存機(jī)制以及土壤碳減排提供支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)桂林市雁山鎮(zhèn)六塘村（24°56′—25°02′N，110°10′—110°20′E），雁山鎮(zhèn)地勢(shì)北高南低，成土母巖以石灰?guī)r為主，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。該地區(qū)日照多，雨量足，氣候佳，年平均氣溫19.1 ℃，年平均降雨量1889 mm，無霜期302 d。基本性質(zhì)如下：pH 5.38，碳酸鈣3.93 g·kg-1，有機(jī)碳 13.8 g·kg-1，微生物生物量碳 315.6 mg·kg-1，溶解性有機(jī)碳 391.5 mg·kg-1，飽和含水量58.11%。

1.2 樣品采集

于2021年10月在廣西六塘鎮(zhèn)采集土壤樣品，去除表層土壤后，采取 0—20 cm的耕作層土壤均勻混合，去除可見植物根系及碎石。過2 mm篩后，將一部分新鮮土壤放置在 4 ℃冰箱用于室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)；另外一部分風(fēng)干后采用四分法均勻混合，以用來測(cè)定土壤基本理化性質(zhì)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析方法

本試驗(yàn)設(shè)置以下處理：不添加任何外源物質(zhì)對(duì)照（CK）；5%秸稈處理（C0）；5%秸稈+5%碳酸鈣處理（C1）；5%秸稈+15%碳酸鈣處理（C2）；5%秸稈+25%碳酸鈣處理（C3），共5個(gè)處理，每處理設(shè)置3重復(fù)（土壤處理過程中先加入碳酸鈣，土壤穩(wěn)定1周后再加入5%粉碎過后的秸稈）。

土壤有機(jī)碳礦化培養(yǎng)試驗(yàn)：將上述處理的土壤樣品水分調(diào)節(jié)到最大田間持水量的45%，稱取各處理土壤樣品20 g于小燒杯中，并將其置于1 L廣口瓶中，每個(gè)瓶中同時(shí)放置1個(gè)裝有20 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液的小燒杯和1個(gè)裝有10 mL去離子水的小燒杯，另外設(shè)置3個(gè)不添加土樣的空白對(duì)照，共18個(gè)廣口瓶。在25 ℃黑暗避光條件下恒溫培養(yǎng)60 d，培養(yǎng)至第2、5、8、13、18、23、31、39、47、60天時(shí)，從廣口瓶中取出裝有NaOH的小燒杯，更換新的NaOH溶液，同時(shí)將廣口瓶密封，測(cè)定土壤呼吸時(shí)釋放的CO2含量。

土壤理化性質(zhì)及土壤不同形態(tài)碳組分測(cè)定：土壤pH采用pH計(jì)測(cè)定（水土質(zhì)量比為2.5∶1），土壤飽和含水量采用環(huán)刀法測(cè)定，土壤碳酸鈣采用容量滴定法測(cè)定；微生物生物量碳（MBC）采用氯仿熏蒸-硫酸鉀浸提法測(cè)定（Wu et al.，1993）；溶解性有機(jī)碳（DOC）采用硫酸鉀浸提-TOC分析儀法測(cè)定。

1.4 計(jì)算公式

CO2釋放速率計(jì)算式如下（楊開軍等，2017）：

式中：

Cmin——培養(yǎng)期間土壤 CO2釋放速率（mg·g-1·d-1）；

V0——空白標(biāo)定時(shí)消耗的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的體積（mL）；

V——樣品滴定時(shí)消耗的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的體積（mL）；

cHCl——標(biāo)準(zhǔn)鹽酸濃度（mol·L-1）；

m——每個(gè)小燒杯中的鮮土質(zhì)量（g）；

w——土壤水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）；

t——培養(yǎng)時(shí)間（d）。

式中：

Y——土壤CO2累計(jì)釋放量（mg·g-1）

Ym——培養(yǎng)開始到某時(shí)間點(diǎn)釋放的CO2之和。

土壤有機(jī)碳激發(fā)效應(yīng)計(jì)算式如下（Hamer et al.，2005）：

式中：

EP——碳酸鈣對(duì)土壤有機(jī)碳激發(fā)效應(yīng)（%）；

YCa——添加碳酸鈣的土壤 CO2累積釋放量（mg·g-1）；

Y0——未添加碳酸鈣的土壤 CO2累積釋放量（mg·g-1）；

YT——原土 CO2累積釋放量（mg·g-1）。

1.5 統(tǒng)計(jì)與分析

本試驗(yàn)研究應(yīng)用Excel 2019對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用SPSS 23.0進(jìn)行ANOVA分析、LSD法進(jìn)行顯著性差異檢驗(yàn)，分析不同處理間在P＜0.05水平上的顯著性差異，用Origin 2017軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有機(jī)碳礦化特征

2.1.1 土壤CO2釋放速率變化

由圖1可知，在60 d的密閉礦化培養(yǎng)試驗(yàn)中，不同含量碳酸鈣土壤的CO2釋放速率隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，根據(jù)其降幅可分為3個(gè)階段：前期（第2—5天）快速下降，中期（第5—39天）緩慢下降，后期（第39—60天）趨于平穩(wěn)。對(duì)3個(gè)階段的CO2釋放速率進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，第5、39、60天的CO2釋放速率分別是第2天的67.10%—78.97%、29.68%—36.08%和13.23%—31.55%。添加秸稈和碳酸鈣后土壤CO2釋放速率大幅提升，培養(yǎng)至第 2天時(shí)，各處理 CO2釋放速率表現(xiàn)為C2＞C1＞C3＞C0＞CK，與 C0 相比，C1、C2、C3 處理分別提高12.72%、19.77%、1.34%，CK處理降低1198.06%。培養(yǎng)至第39天和第60天時(shí)，不同含量碳酸鈣土壤間的CO2釋放速率沒有明顯差異。沒有添加任何外源物質(zhì)的CK處理，CO2釋放速率在第18—60天時(shí)沒有明顯波動(dòng)，保持穩(wěn)定狀態(tài)。

圖1 不同含量碳酸鈣土壤的CO2釋放速率Figure 1 Release rate of soil CO2 with different content of calcium carbonate

2.1.2 土壤CO2累積釋放量變化

圖2所示為室內(nèi)密閉礦化培養(yǎng)試驗(yàn)進(jìn)行不同處理時(shí)的CO2累積釋放量。由圖可知，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理的CO2累積釋放量也不斷增加，且均呈現(xiàn)前期快速增加，后期緩慢增加的趨勢(shì)。培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，各處理間CO2累積釋放量以C2最高，為6.01 mg·g-1，剩下由大到小排列為 C1、C3、C0、CK，其CO2累積釋放量依次為5.97、5.46、5.195、0.41 mg·g-1。含有碳酸鈣的土壤CO2累積釋放量均高于不含碳酸鈣的土壤，C1、C2、C3相較于C0，CO2累積釋放量分別提高了14.92%、15.69%和5.10%。添加秸稈后，與CK處理相比，C0、C1、C2、C3處理 CO2累積釋放量依次提高了 1167.07%、1356.10%、1365.85%、1231.71%。

圖2 不同含量碳酸鈣土壤的CO2累積釋放量Figure 2 Cumulative release of soil CO2 with different content of calcium carbonate

2.1.3 土壤有機(jī)碳礦化的激發(fā)效應(yīng)

不同含量碳酸鈣土壤有機(jī)碳礦化的激發(fā)效應(yīng)如圖3所示，在整個(gè)培養(yǎng)期間，C1和C2處理對(duì)有機(jī)碳礦化有正激發(fā)效應(yīng)，其中，C1處理激發(fā)效應(yīng)在第5—8天逐漸減弱，8—31天明顯增強(qiáng)，第31天后又輕微減弱，正激發(fā)效應(yīng)在第31天時(shí)表現(xiàn)最強(qiáng)，為132.81%，在第8天時(shí)表現(xiàn)最弱，為30.77%。C2處理在第 2—5天正激發(fā)效應(yīng)大幅度增強(qiáng)，培養(yǎng)至第5天時(shí)最強(qiáng)，為308.33%，在第5—31天急劇減弱后輕微增強(qiáng)，第31天后又呈現(xiàn)小幅度減弱趨勢(shì)，第60天時(shí)激發(fā)效應(yīng)最弱，為98.78%。C3處理除了在培養(yǎng)至第 31天時(shí)對(duì)有機(jī)碳礦化有微弱正激發(fā)效應(yīng)外，整個(gè)培養(yǎng)過程對(duì)土壤有機(jī)碳礦化均有負(fù)激發(fā)效應(yīng)，負(fù)激發(fā)效應(yīng)在第 5天時(shí)顯著增強(qiáng)，為183.33%，在第5—31天時(shí)逐漸減弱，第31天表現(xiàn)為7.81%的正激發(fā)效應(yīng)，隨后在培養(yǎng)第31—60天，又呈現(xiàn)負(fù)激發(fā)效應(yīng)，在第39天時(shí)負(fù)激發(fā)效應(yīng)最弱，表現(xiàn)為11.27%。

圖3 不同含量碳酸鈣土壤的有機(jī)碳激發(fā)效應(yīng)Figure 3 The excitation effect of organic carbon in soils with different contents of calcium carbonate

2.2 土壤活性有機(jī)碳組分含量變化

2.2.1 土壤微生物生物量碳含量變化

由圖4可知，添加秸稈和碳酸鈣對(duì)土壤中的微生物生物量碳（MBC）均會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。其中，添加秸稈使土壤中MBC含量大幅提高，添加碳酸鈣后，與C0相比，C1、C2、C3處理的土壤MBC含量在培養(yǎng)第 1天與第 60天時(shí)分別降低3.80%、22.85%、51.96%和6.56%、16.95%、29.07%，在第30天時(shí)，C1、C2處理比C0分別增高25.58%和3.77%，C3處理比C0降低5.48%。在相同培養(yǎng)階段不同處理?xiàng)l件下，不同含量碳酸鈣土壤的MBC含量有不同變化趨勢(shì)。在培養(yǎng)第1天和第60天時(shí)，隨著碳酸鈣含量的增加土壤MBC含量不斷降低，C3處理在培養(yǎng)剛開始和結(jié)束時(shí)的MBC含量均顯著低于其他處理，在培養(yǎng)至第30天時(shí)，碳酸鈣會(huì)促進(jìn)土壤MBC含量提高，但是隨著碳酸鈣含量的增加，促進(jìn)作用逐漸減弱。在相同處理不同培養(yǎng)階段條件下，含有碳酸鈣的土壤第30天的MBC含量高于第1天和第60天，C1處理時(shí)產(chǎn)生的差異最顯著，而不含碳酸鈣的土壤，第30天的MBC含量顯著低于第1天和第60天。

圖4 不同含量碳酸鈣對(duì)土壤微生物生物量碳的影響Figure 4 Effects of different contents of calcium carbonate on soil microbial biomass carbon

2.2.2 土壤溶解性有機(jī)碳含量變化

如圖5所示，添加秸稈和碳酸鈣均顯著提高了各處理中土壤溶解性有機(jī)碳（DOC）含量，含有碳酸鈣的土壤，DOC含量在培養(yǎng)各階段均顯著高于不含碳酸鈣的土壤。相較于C0處理，C1、C2、C3處理的土壤 DOC含量在培養(yǎng)第 1天時(shí)分別提高22.67%、15.94%、18.03%；培養(yǎng)至第30天時(shí)分別提高73.69%、78.11%、63.77%；在培養(yǎng)結(jié)束時(shí)依次提高106.35%、82.00%、77.24%。隨著碳酸鈣濃度的增加，在培養(yǎng)第1天時(shí)，土壤DOC含量呈現(xiàn)“上升—下降—上升”趨勢(shì)，5%碳酸鈣對(duì)土壤DOC含量促進(jìn)作用最明顯，培養(yǎng)第30天和第60天時(shí)，土壤DOC含量均表現(xiàn)為先上升后下降，但在第30天時(shí)，C2處理DOC含量最高，第60天時(shí)，C1處理DOC含量最高。在培養(yǎng)各階段，C0、C1、C2、C3處理土壤 DOC含量相比于 CK處理分別提高154.38%—212.06%、56.71%—179.10%和81.91%—275.36%。土壤中不同處理DOC含量隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加均呈不斷下降的趨勢(shì)，且培養(yǎng)結(jié)束時(shí)DOC含量均顯著低于第1天和第30天。

圖5 不同含量碳酸鈣對(duì)土壤溶解性有機(jī)碳的影響Figure 5 Effects of different contents of calcium carbonate on soil dissolved organic carbon

2.3 土壤有機(jī)碳礦化和活性有機(jī)碳含量的相關(guān)性分析

對(duì)土壤第 60天的 CO2累積釋放量和土壤MBC、DOC含量進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析，結(jié)果如表1所示。土壤CO2累積釋放量與土壤微生物生物量碳、土壤溶解性有機(jī)碳含量均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，而土壤微生物量碳含量與土壤溶解性有機(jī)碳含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，說明土壤微生物生物量碳和土壤溶解性有機(jī)碳之間相互依存，雖然土壤活性有機(jī)碳含量較少但對(duì)環(huán)境變化比較敏感并且和土壤有機(jī)碳礦化過程緊密相關(guān)。

表1 土壤CO2累積釋放量和活性有機(jī)碳含量的相關(guān)性分析Table 1 Correlation analysis between cumulative release of soil CO2 and active organic carbon content

3 討論

3.1 不同含量碳酸鈣對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響

本研究結(jié)果顯示，在培養(yǎng)剛開始的第2天土壤CO2釋放速率最大，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)土壤CO2釋放速率不斷降低，最后逐漸趨于平穩(wěn)，原因是在培養(yǎng)前期土壤中含有大量易分解的糖類和蛋白質(zhì)等有機(jī)物，為微生物活動(dòng)提供了充足的碳源和養(yǎng)分，從而加強(qiáng)了微生物對(duì)有機(jī)物的分解利用，提高了CO2的釋放速率（劉賽男等，2019；史登林等，2020）。而到了培養(yǎng)后期，可利用的碳源含量減少，此時(shí)土壤中的有機(jī)質(zhì)以難分解的有機(jī)物為主，微生物活性減弱，從而導(dǎo)致CO2釋放速率逐漸降低最后趨于穩(wěn)定（EI-Naggar et al.，2015；Guo et al.，2016；馬欣等，2018）。此外，當(dāng)碳酸鈣含量為15%時(shí)，土壤CO2釋放速率最高，而25%含量的碳酸鈣有效降低了土壤CO2釋放速率，說明高含量的碳酸鈣有利于土壤固碳。添加秸稈后，土壤的CO2釋放速率對(duì)比沒有添加任何外源物質(zhì)CK處理大幅度提高，且CK處理 CO2釋放速率相比其他處理沒有明顯波動(dòng)，是因?yàn)樵跊]有任何外源物質(zhì)的擾亂下，土壤微生物活動(dòng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)CO2釋放速率的影響并不明顯（冷雪梅等，2022）。

土壤有機(jī)碳的礦化受外源物質(zhì)的影響很大（Li et al.，2010；Song et al.，2020），在本研究中，不同含量碳酸鈣土壤，CO2累積釋放量由大到小排列依次為C2、C1、C3、C0，說明不同含量碳酸鈣對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的促進(jìn)效果不同，15%的碳酸鈣對(duì)土壤CO2累積釋放量的促進(jìn)作用最明顯，25%的碳酸鈣促進(jìn)效果最弱，這可能是因?yàn)樵诓煌刻妓徕}條件下，土壤中游離鈣離子的遷移速率有差異，導(dǎo)致有機(jī)碳與鈣離子結(jié)合成團(tuán)聚體的速度不同，從而對(duì)有機(jī)碳的礦化作用也不同（蘇有健等，2014）。在培養(yǎng)后期，土壤CO2累積釋放量增加的幅度逐漸減弱，原因可能是土壤的礦化作用將容易利用的有機(jī)碳消耗了，當(dāng)土壤的礦化量大于輸入量時(shí)，土壤有機(jī)碳含量就會(huì)有累積，反之則會(huì)表現(xiàn)為虧損狀態(tài)（陳曉芬等，2018）。秸稈的添加顯著提高了土壤的CO2累積釋放量，是因?yàn)榻斩挼募尤胍环矫鏋橥寥缼砹舜罅康奶荚春宛B(yǎng)分；另一方面促進(jìn)了土壤中微生物的活動(dòng)，從而增加了土壤中有機(jī)代謝物的分泌（Fatima et al.，2021；閆雷等，2020）。

當(dāng)土壤中有外源物質(zhì)加入時(shí)，土壤有機(jī)碳在短期內(nèi)發(fā)生改變的現(xiàn)象被稱作激發(fā)效應(yīng)（Kuzyakov et al.，2006；魏圓云等，2019）。本研究含有碳酸鈣的土壤當(dāng)中，C1和C2處理在整個(gè)培養(yǎng)期間都表現(xiàn)為正激發(fā)效應(yīng)，且C2處理的正激發(fā)效應(yīng)始終高于C1處理，在培養(yǎng)初期時(shí)差異顯著，說明5%和15%的碳酸鈣均可以促進(jìn)土壤有機(jī)碳礦化作用，但是15%含量的碳酸鈣促進(jìn)效果更為明顯。之所以培養(yǎng)初期激發(fā)效應(yīng)強(qiáng)烈，可能是因?yàn)榕囵B(yǎng)初期微生物受外界的影響較大，對(duì)外源物的利用率也較高（肖燁等，2019）。C3處理在培養(yǎng)至第 31天時(shí)表現(xiàn)出短暫的正激發(fā)效應(yīng)，其他時(shí)期均表現(xiàn)為負(fù)激發(fā)效應(yīng)，說明25%的碳酸鈣含量會(huì)抑制土壤有機(jī)碳的礦化，原因可能是將大量碳酸鈣加入到土壤后，土壤中易氧化的有機(jī)碳和鈣結(jié)合形成鈣鍵合態(tài)有機(jī)碳在土壤中積累，限制了土壤中有機(jī)碳和微生物以及土壤酶的接觸，從而避免了土壤碳受微生物的降解（周萍等，2009；陳磊等，2019）。

3.2 不同含量碳酸鈣對(duì)土壤活性有機(jī)碳組分的影響

土壤活性有機(jī)碳雖然只是有機(jī)碳中比例較小的一部分，但它可以較為靈敏的反映早期的土壤質(zhì)量，且能夠直接影響土壤微生物的活性，從而對(duì)土壤的有機(jī)碳礦化作用和土壤固氮能力產(chǎn)生影響（Yagi et al.，1990；羅梅等，2018）。在本研究中，土壤CO2累積釋放量與土壤活性有機(jī)碳含量之間均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，說明活性有機(jī)碳組分的含量和動(dòng)態(tài)與土壤有機(jī)碳的礦化作用有緊密關(guān)系（李忠佩等，2004）。秸稈的添加使土壤MBC和DOC含量均得到顯著提高，一部分原因是秸稈為土壤帶來了大量碳源，提高了土壤有機(jī)碳含量，另一部分原因可能是秸稈還田提高了土壤中微生物的活性，從而加速了有機(jī)碳的運(yùn)轉(zhuǎn)。在添加碳酸鈣第 30天各處理土壤MBC含量均達(dá)到峰值，原因是大部分外源物質(zhì)會(huì)在短期內(nèi)被微生物分解利用，從而使MBC含量上升（Setia et al.，2010）。在培養(yǎng)第60天，土壤MBC含量隨著碳酸鈣含量的增加而不斷降低，說明高含量碳酸鈣會(huì)抑制土壤MBC，這可能是因?yàn)樵谂囵B(yǎng)后期大部分外源物質(zhì)已經(jīng)被微生物分解利用，而且碳酸鈣添加后加劇了土壤溶解性有機(jī)碳的礦化，使土壤有機(jī)碳含量減少，從而導(dǎo)致土壤MBC含量的降低（Shen et al.，2016；李艾蒙等，2019）。

土壤MBC和土壤DOC相互依存，有著緊密相連的關(guān)系（吳靜等，2015；賈生強(qiáng)等，2021；杜雪等，2022）。本研究發(fā)現(xiàn)，添加碳酸鈣后，在培養(yǎng)的各階段土壤 DOC含量均顯著提升，可能是因?yàn)橥寥廊芙庑杂袡C(jī)碳很大一部分是土壤有機(jī)酸，極易與鈣離子結(jié)合成穩(wěn)定的復(fù)合體保存在土壤中（Moreno et al.，2006），這類復(fù)合體短期內(nèi)很難被消耗，從而增加了土壤DOC含量。在培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，C1處理的DOC含量顯著高于其它處理，說明5%的碳酸鈣會(huì)顯著促進(jìn)土壤 DOC含量的上升。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理土壤 DOC含量不斷下降，當(dāng)培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，各處理土壤DOC含量顯著低于培養(yǎng)第1天，原因可能是培養(yǎng)后期大部分碳酸鈣會(huì)和土壤中的腐殖質(zhì)、胡敏酸等結(jié)合生成穩(wěn)定的腐殖酸鈣，導(dǎo)致土壤DOC含量隨之降低（段文軍等，2013；鄭斯尹等，2019）。

4 結(jié)論

綜上所述，外源秸稈和碳酸鈣能改變土壤有機(jī)碳礦化特征，具體表現(xiàn)為：

（1）5%秸稈的添加顯著提高土壤 CO2釋放速率、累積釋放量以及土壤活性有機(jī)碳含量，促進(jìn)土壤有機(jī)碳礦化。

（2）含有25%碳酸鈣土壤的CO2釋放速率、累積釋放量均低于其他處理，并對(duì)土壤有機(jī)碳礦化表現(xiàn)出強(qiáng)烈負(fù)激發(fā)效應(yīng)，表明土壤較高的碳酸鈣含量（25%）能夠抑制外源秸稈有機(jī)碳的礦化分解。

（3）碳酸鈣的添加顯著提高土壤 DOC含量，5%碳酸鈣作用最明顯，且隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)土壤DOC含量不斷下降；土壤MBC含量隨碳酸鈣含量上升而不斷下降。