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增强岩石风化（Enhanced rock weathering）越来越被认为是从大气中封存CO2的有效手段。它是指在土壤中应用粉碎的硅酸盐矿物，通过风化反应，将大气中的CO2以无机碳的形式固定在土壤中。然而，土壤有机碳库是陆地生态系统最大的碳库，添加硅酸盐石粉对土壤有机碳稳定性的潜在影响在很大程度上仍然未知，这为增强岩石风化策略在缓解大气CO2的有效性方面增加了不确定性。
为揭示酸盐矿物对土壤有机碳的影响及其调控因素，中国科学院沈阳应用生态研究所人工林生态组团队在中科院会同森林生态站附近，选取来自农田、种植园、人工林等12种不同土地利用方式的土壤，通过添加硅灰石粉末处理进行培养实验，评估了中国亚热带地区常见土地利用类型的土壤CO2排放对硅灰石添加的响应。
结果表明，在培养期间，添加硅灰石显著增加了土壤CO2排放量，平均增加330.97±29.25%（P<0.05；图1）。本研究中，约90%的土壤CO2排放量变异是由土壤性质变化解释。添加硅灰石增加土壤pH值、溶解有机碳和有效硅是导致土壤CO2排放增加的主要原因（图2）。另外，pH值较低的土壤添加硅灰石后CO2排放量较大（图3）。基于多种土地利用类型，研究表明，硅灰石的应用将导致酸性土壤中的土壤有机碳矿化的显著增加，这或削弱增强岩石风化策略作为CO2封存工具的有效性。
相关研究成果以Wollastonite addition stimulates soil organic carbon mineralization: Evidences from 12 land-use types in subtropical China为题，在线发表在CATENA上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金的支持。
图1.12种土壤在添加硅灰石后CO2排放强度变化
图2.土壤性质变化解释CO2排放强度变异
图3.初始土壤性质与CO2排放强度的关系
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