综述：秸秆改良促进土壤有机碳多库动态固碳

这篇综述通过全球3206组配对数据揭示了秸秆还田对土壤有机碳（SOC）功能库（POC/MAOC）、团聚体关联库（MacroAC/MicroAC/SCSOC）和微生物库（MBC/MNC）的影响机制，提出物理保护（宏团聚体截留）和生物转化（微生物残体积累）协同驱动SOC固存，为农田碳汇管理提供了多库协同调控策略。

　　

秸秆改良下的土壤有机碳多库动态

功能库的差异化响应

秸秆还田显著提升土壤有机碳（SOC）含量16%，其中颗粒有机碳（POC）增幅达33%，远高于矿物结合碳（MAOC）的9.6%。POC的快速积累与秸秆碳输入量呈正相关，其轻质植物残体特性使其更易受水解酶（如β-葡萄糖苷酶BG）调控。而MAOC的缓增则依赖微生物残体碳（MNC）的吸附转化，尤其在富氮土壤中表现显著。

团聚体保护的枢纽作用

宏团聚体关联碳（MacroAC）增加33%，与POC变化高度协同，证实秸秆碳通过有机胶结物质促进大团聚体形成，实现物理截留。相较小团聚体（MicroAC）和粉黏粒碳（SCSOC），宏团聚体的快速周转（3-40天）使其成为短期碳汇的核心载体，但长期（>10年）可能因饱和阈值而效果减弱。

微生物驱动的碳转化

秸秆输入刺激微生物量碳（MBC）和溶解性有机碳（DOC）分别增长27%和25%，通过"微生物碳泵"效应促进MNC积累（+30%）。值得注意的是，氮获取酶（如亮氨酸氨基肽酶LAP）活性提升35%，反映微生物对秸秆高C/N的适应性调控，而氧化酶（酚氧化酶POX）无响应，表明秸秆未引发显著的SOC激发效应。

时空格局与调控策略

短期（1-5年）秸秆还田优先增加POC/MacroAC比例，但长期（>10年）微生物库贡献上升。旱地土壤以物理保护为主，而稻田更利于MAOC形成。翻埋施用比表施更有效促进团聚体碳积累。研究建议通过优化秸秆还田时长（5-10年为关键窗口）和方式（结合翻耕），协同提升POC的物理保护与MNC的化学稳定性。

多库协同的固碳路径

该研究构建了"输入-保护-转化"框架：秸秆碳通过水解酶驱动POC积累→宏团聚体物理截留→微生物同化形成MNC→矿物吸附稳定MAOC。这一多库联动机制为农田碳汇管理提供了理论依据，强调需平衡快速周转库（POC）与稳定库（MAOC）的协同增益。