全球荟萃分析揭示强化岩石风化促进土壤有机碳积累的机制与优化策略

来自全球多机构的研究人员通过荟萃分析74篇文献，揭示强化岩石风化（ERW）作为碳移除（CDR）策略可显著提升土壤有机碳（SOC）储量，其中矿物结合有机碳和颗粒有机碳分别增加6.1%和7.5%，效应受气候与施用剂量调控，为可持续土壤碳管理提供关键实证依据。

　　

强化岩石风化（Enhanced Rock Weathering, ERW）作为一种新兴的碳 dioxide 移除（Carbon Dioxide Removal, CDR）策略，通过全球74项实验数据的荟萃分析证实：粉碎岩石改良剂可使土壤有机碳（Soil Organic Carbon, SOC）、矿物结合有机碳（Mineral-Associated Organic Carbon）和颗粒有机碳（Particulate Organic Carbon）分别平均提升3.8%、6.1%和7.5%，而对溶解性有机碳（Dissolved Organic Carbon）与土壤无机碳（Soil Inorganic Carbon）无显著影响。

SOC积累的驱动机制包括土壤交换性钙（Exchangeable Ca）升高、微生物生物量（Microbial Biomass）增加以及土壤结构改善，且这些效应受局部气候条件调控。机器学习模拟全球农田数据表明，ERW对SOC的影响存在显著地域依赖性：低纬度（40°?N–30°?S）暖湿区域呈正向效应，而高纬度冷干区域则表现为负向。

此外，ERW的效应具有剂量与时间依赖性。模拟结果显示，50–500?g?m^?2为最优施用范围，超出该范围时正向效应减弱而负向影响加剧。本研究实证了富钙硅酸盐岩石（Ca-rich silicate rocks）在促进SOC固存与长期CO₂封存中的有效性，强调需结合区域气候与土壤特性优化ERW施用策略，以最大化其CDR潜力，为应对气候变化提供可持续的土壤碳管理方案。