生石灰施用量对中国南山松（Cunninghamia lanceolata）人工林强酸性土壤中碳矿化过程的影响

《Plant and Soil》：Effects of quicklime application rate on carbon mineralization in strongly acidic soil of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) plantations

　　

摘要

目的

强酸性的马尾松（Cunninghamia lanceolata）人工林土壤在养分和碳动态方面面临显著的限制。本研究旨在探讨在不同生石灰（CaO）施用量下，控制这些土壤中碳循环的生物地球化学机制。

方法

从施用不同量生石灰（0–3,000 kg hm?²）的马尾松人工林中采集土壤样本，并在碳矿化实验中培养49天。分析结合了高通量测序、PICRUSt2功能预测、Mantel检验和偏最小二乘结构方程建模（PLS-SEM），以评估土壤物理化学性质、微生物群落和碳矿化之间的关系。

结果

生石灰的施用对土壤碳循环产生了显著的非线性、剂量依赖性影响，其中2,250 kg hm?²的施用量（T4）被认为是最佳阈值；而过量施用（3,000 kg hm?²）则产生了显著的抑制作用（P?P?

结论

最佳量的生石灰施用可以缓解物理化学限制并促进微生物生物量的增长，从而增强酸性马尾松人工林土壤中由细胞外酶介导的有机碳分解。这些发现表明，微生物生物量的大小而非群落结构是酶活性的主要驱动因素，为优化酸性森林土壤中的碳循环管理提供了科学依据。