在大陆尺度上，土壤碳酸盐是钙结合有机碳储存的主要形式

多池土壤有机碳（SOC）中颗粒有机碳（pSOC）和矿质结合有机碳（mSOC）的功能与稳定性差异显著，其中OC-Ca作为稳定碳池占比达8%。本研究通过整合中国陆地生态系统观测数据，揭示OC-Ca积累受土壤pH（调控碳酸沉淀）和水分可利用性（影响pH）驱动，且氮肥输入通过酸化导致OC-Ca减少11%和贡献度降低15%，凸显OC-Ca作为稳定碳池的重要性及管理意义。

　　土壤有机碳（SOC）是生态系统中重要的碳储存形式，它由颗粒态有机碳（POC）和矿物结合态有机碳（MOC）组成，具有复杂的功能性和稳定性。理解这些不同碳库之间的差异对于预测全球变化背景下SOC动态具有重要意义。其中，钙结合有机碳（OC-Ca）被认为是矿物结合态有机碳中稳定且持久的一部分。然而，目前对OC-Ca在大尺度地理区域中的估算及其驱动因素仍知之甚少。为了填补这一知识空白，我们综合了实地采集和已发表的观测数据，评估了中国陆地生态系统中OC-Ca的储量。研究发现，OC-Ca约占SOC总储量的8%。这一发现表明，OC-Ca在SOC的稳定性中扮演着重要角色，尤其是在干旱地区和人为干扰的农田中。这些区域由于水分可利用性的限制，导致土壤pH值升高和碳酸盐沉淀，从而促进了OC-Ca的积累。这种机制解释了为何干旱地区和受人为干扰的农田中存在较大的OC-Ca储量。

此外，氮素富集引起的酸化对OC-Ca的浓度和其在SOC中的贡献产生了负面影响。与未施肥对照相比，氮素富集导致碳酸盐减少，OC-Ca浓度下降了约11%，其对SOC的贡献减少了约15%。这表明，氮素富集对SOC的稳定性具有不利影响。在某些情况下，氮素输入会通过改变植物-微生物-矿物之间的相互作用，提高微生物对碳的利用效率，进而促进SOC的分解和释放。这一过程可能导致OC-Ca的减少，因为酸化会破坏土壤中的碳酸盐，而碳酸盐是OC-Ca的主要载体。因此，氮素富集不仅影响SOC的总量，还通过改变土壤化学性质影响其稳定性的分布。

土壤pH值对碳酸盐的控制作用比可交换钙（Caex）更为显著。碳酸盐的存在与OC-Ca的积累密切相关，而Caex则对OC-Ca的影响较小。这表明，OC-Ca的形成和稳定性主要依赖于土壤中碳酸盐的积累和pH值的调节。在干旱地区，由于水分限制，土壤pH值较高，这有利于碳酸盐的沉淀，从而促进OC-Ca的形成。而在人为干扰的农田中，由于施肥和耕作活动，土壤pH值可能发生变化，进而影响OC-Ca的稳定性。这些发现为理解OC-Ca对全球变化的响应提供了线索，也为在多碳库土壤管理中增强OC-Ca的储存提供了理论依据。

研究还揭示了OC-Ca与其他土壤有机碳库之间的相互作用。OC-Ca作为SOC中的一部分，与其他碳库如颗粒态有机碳和矿物结合态有机碳共同构成了土壤碳的稳定结构。OC-Ca的稳定性可能受到多种因素的影响，包括土壤pH值、矿物类型、微生物活动以及环境变化。例如，长期施肥可能促进OC-Ca的积累，但也可能通过改变土壤化学性质降低其稳定性。而在某些情况下，如酸化和干旱，OC-Ca的稳定性可能会受到削弱。因此，OC-Ca的稳定性并非单一因素决定，而是多种环境条件共同作用的结果。

进一步的研究表明，OC-Ca的形成与土壤中的矿物结合过程密切相关。土壤中的碳酸盐可以作为OC-Ca的载体，将有机碳固定在矿物结构中，从而提高其稳定性。这种矿物结合过程不仅有助于碳的长期储存，还能减少碳的流失。在某些生态系统中，如森林和湿地，OC-Ca的积累可能受到植物-微生物相互作用的影响。例如，酸沉降可能导致土壤pH值下降，从而减少OC-Ca的形成，提高碳的可利用性，促进其分解和释放。这种现象在热带森林和中国南方的湿地生态系统中尤为明显。

此外，OC-Ca的稳定性还受到土壤水分条件的影响。在水分供应充足的地区，OC-Ca可能更容易被微生物分解，从而减少其在SOC中的贡献。而在水分供应受限的地区，如干旱和半干旱地区，OC-Ca的稳定性可能更高，因为水分的缺乏限制了微生物活动，减少了有机碳的分解速率。这种水分限制对OC-Ca的影响在大陆尺度上尤为显著，它可能通过改变土壤pH值和碳酸盐的沉淀过程，影响OC-Ca的分布。

研究还强调了OC-Ca在不同生态系统中的重要性。在一些生态系统中，OC-Ca可能占SOC的较大比例，而在其他生态系统中则相对较小。这种差异可能与土壤类型、气候条件、植被覆盖以及人为活动有关。例如，在中国南方的竹林生态系统中，OC-Ca的积累可能受到植物根系和微生物活动的促进。而在北方的盐碱地，OC-Ca的形成可能受到碳酸盐沉积的影响。这些发现表明，OC-Ca的稳定性是生态系统碳循环和土壤碳储存能力的重要组成部分。

综上所述，OC-Ca作为SOC中的重要稳定碳库，其形成和稳定性受到多种因素的共同影响。理解这些因素对于预测和管理全球变化背景下的SOC动态具有重要意义。未来的研究需要进一步探讨OC-Ca与其他碳库之间的相互作用，以及其对土壤碳储存和气候变化的响应机制。这将有助于制定更有效的土壤碳管理策略，以增强OC-Ca的稳定性，从而提高土壤碳的长期储存能力。