碳中和技术研究进展及对农业碳减排的展望

为了控制全球气候变化所带来的影响,《巴黎协定》提出将全球平均气温上升限制在1.5℃。要实现这一目标亟须解决CO₂排放量攀升的问题,并部署CO₂净零排放的技术。其中农业碳排放约占全球温室气体排放总量的1/3,因此推进农业领域减排固碳技术是发展农业碳中和的重要举措。本文主要介绍了CO₂捕集、封存及转化技术的研究进展,具体包括：利用化学、材料领域的物理化学等方法对CO₂进行捕集,并通过光电催化技术对CO₂进行高效转化;地质、海洋封存CO₂并通过矿物合成方法实现碳的循环再利用;微生物细胞工厂基于合成生物学技术将CO₂转化为燃料及化学物质,并对其在农业碳中和上的研究方向进行展望,以期为碳中和技术在农业中的应用提供理论依据和参考。     

沉水植物净固碳能力研究进展

沉水植物在调节水体CO₂和O₂浓度的平衡,影响水体碳的“源”和“汇”的状态,提高水体生态系统固碳能力方面发挥了重要的作用。本文总结了沉水植物光合固碳以及凋落物碳排放的过程,以及影响沉水植物净固碳能力的环境因子研究的最新进展。提出加强多个环境因子耦合对沉水植物全生命周期净固碳能力研究和自然水体中沉水植物对水体CO₂通量影响的研究,积极开展沉水植物碳储量调查研究,为提高植物和水体碳汇能力提供参考。     

双碳目标下百色烟草农业绿色低碳技术体系构建与应用

为实现百色烟草“双碳”目标,提高植烟土壤质量,降低农药及肥料施用量,保护土壤生态,进而提升烟叶质量,增加烟农效益,确保百色烟草健康绿色低碳持续发展。3年来百色烟草稳步推进土壤保育,病虫害绿色防控,生物质颗粒燃料燃烧炉和地膜回收,减药减肥等技术研究与推广应用。实现节约能源,降低空气污染,保护环境的各项措施,同时坚持源头防治,持续推进节能减排。通过推广病虫害绿色防控技术,2020年以来烟叶病虫害防治累计减少农药用量64.62t,节约防治成本3935.36万元。通过推行低碳烘烤,2023年百色市推行密集烤房采用生物质颗粒燃料替代煤炭进行烟叶烘烤可减少CO₂、CO、SO₂排放量分别约为18766.22t、554.51t和39.92t。生物质燃烧烤房的推广应用提升低碳精准烘烤技术,走低碳烘烤之路,有效实现“低碳烘烤”,提升生态效益,实现生态效益和经济效益“双赢”局面,助力烟叶生产实现碳达峰碳中和。本研究为烟草农业打造低碳经济和绿色发展提供新思路,以此助力烟草行业“双碳”目标的实现。     

国家粮食安全与农业双碳目标的双赢策略

粮食安全是国家安全的基石,碳达峰与碳中和已成为我国长期战略。我国是粮食消费大国,95%以上的粮食及重要农产品供应仍然靠国内农业生产。农业既是主要的碳排放源,更是重要的碳固定汇,固碳减排潜力巨大。因此,现代农业不仅可以保障国家粮食及主要农产品的有效供给,而且可以且应该助力国家双碳目标。为此,作者在总结分析国内外相关文献及自己多年研究成果基础上,系统探讨了粮食安全与双碳目标之间的相互联系及双赢策略。结果表明,粮食安全和双碳目标之间,在增产与固碳、增产与减排、固碳与减排以及相关主管部门的政策等层面存在冲突和协同关系,但协同强于冲突;农业双碳目标与绿色高质量发展在方向上高度一致,目标上相辅相成。科研实践和技术示范推广案例也证明,国家粮食安全与农业双碳目标可以通过技术创新和政策创设等途径实现双赢。依据我国农业发展新趋势,作者认为种植业碳排放已基本达峰,在粮食安全背景下农业碳达峰的峰值及达峰进程将取决于畜牧业发展及人民生活水平提升要求;农业碳中和目标能否实现将主要视甲烷(CH₄)等非二氧化碳(CO₂)温室气体减排力度,以及农业综合固碳潜力的发挥。农业碳达...     

县域农业温室气体排放特征及低碳农业发展研究——以浙江省桐庐县为例

建设农业强国，生态低碳农业是未来发展的方向，在实现“碳达峰”“碳中和”目标的大背景下，分析了桐庐县农业温室气体排放的特征和探讨了低碳农业发展的策略，为实现农业节能减排和制定农业绿色低碳发展政策提供理论依据。结果表明：桐庐县的农业温室气体排放总体呈下降趋势，种植业的排放量是畜禽养殖业的3.2倍，农用地N₂O排放量的比重最大；其中，化学氮肥产生的N₂O是第一大排放源，水稻种植产生的CH₄是第二大排放源，由生猪养殖引起的CH₄和N₂O是第三大排放源。农林牧渔业的温室气体排放强度在0.303～0.346 t CO₂-eq/万元之间。县域农业温室气体排放量受节能减排政策和农业面源污染治理措施的影响较大，“肥药双减”“非粮化”“非农化”整治和生猪稳产保供等政策措施在很大程度上影响了桐庐县的节能减排效果。化肥减量增效、稻田施肥管理、农用地耕作制度优化、高标准规模养殖场建设和畜禽粪污资源化利用是未来桐庐县绿色低碳农业发展的方向和重点。     

模拟酸雨对我国亚热带森林土壤有机碳矿化的影响研究

酸雨污染已成为威胁土壤和植物健康的全球性环境问题。为探究酸雨对我国亚热带森林土壤有机碳矿化的影响,选取南京紫金山区域酸碱性不同的森林土壤,通过室内培养试验,以仅添加纯水(CK)和纯水+凋落叶(T0)为对照,模拟凋落叶添加后,pH分别为1.65(T1)、3.67(T2)、5.55(T3)的酸雨对土壤有机碳矿化的影响。结果表明,碱性土壤条件下,各处理CO₂累积排放量为1.67～3.35 g·kg^-1,表现为T3>T2>T1>T0>CK;而在酸性土壤中,CO₂累积排放量为0.99～3.90 g·kg^-1,表现为T3>T0>T2>CK>T1。与CK相比,添加凋落叶(T0)后,酸性、碱性土壤CO₂累积排放量分别增加了41.20%和71.72%。轻度酸雨(T3)能促进CO₂排放,加快凋落叶的分解;重度酸雨(T1)会显著抑制酸性土壤有机碳和凋落叶的矿化(P<0.05),但加速了碱性土壤有机碳和凋落叶的矿化;而中度酸雨...     

“双碳”目标下农业生态系统中有机肥施用的若干探讨综述

利用农业生物废弃物等制备生产的有机肥，以资源化循环利用为特色，具有改良土壤环境、促进作物生长等作用，符合农业低碳发展的要求，对“碳达峰、碳中和”目标的实现发挥重要作用。本文基于有机肥对农业废弃物高利用率和能源低耗的特质，以及改善土壤肥力和微生态的能力，综述了有机肥在资源利用与环境友好方面的低碳发展优势，并且分析了有机肥肥效低下、制造和储运成本高、存在重金属和抗生素潜在污染等问题对发展低碳农业可能存在的影响；同时，基于农田系统碳氮循环分析了有机肥参与碳固存、温室气体排放与养分循环的情况，指出有机肥的土壤固碳性能与土壤有机碳输入与分解两个过程的动态平衡有关，而有机肥过量施用会促进CO₂、CH₄和N₂O等温室气体排放。作者提出了促进有机肥产业低碳发展助力中国双碳行动的有机肥“四板斧”计划：一是对有机肥产业开展体系性低碳化改造，在其生产源头构建高效率、低能耗、有机循环、低污染的制造模式；二是在田间用肥方面鼓励精准施肥、配方施肥提高施肥效率；三是在系统监管层面增加有机肥碳足迹评价；四是采取一系列市场与政府的协同措施以控制农业系统碳...     

大气CO2浓度升高对黑土有机碳稳定性的影响

【目的】阐明大气CO₂浓度升高对黑土有机碳稳定性的影响,为黑土碳中和应对气候变化提供理论依据。【方法】以黑土为研究对象,依托中国科学院海伦农业生态试验站长期定位模拟气候变化开顶箱(OTC)试验平台,设2个处理,分别为对照处理(CK,CO₂浓度400μmol/mol)和CO₂浓度升高处理(eCO₂,CO₂浓度700μmol/mol),采用¹³C同位素示踪法,研究大气CO₂浓度升高对黑土及不同粒级团聚体有机碳稳定性的影响,并对土壤有机碳含量与更新率和半衰期进行相关分析。【结果】与CK相比,eCO₂处理使>0.25 mm粒级团聚体含量显著增加11.09%(P<0.05,下同),0.25～0.053 mm粒级团聚体含量显著减少23.85%,提升团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD);大气CO₂浓度升高使>0.25 mm粒级团聚体有机碳显著增加11.61%,0.25～...     

热带果类农产品碳足迹核算研究——以海南芒果为例

为识别热带果类农产品生命周期过程中的碳足迹热点，以海南芒果为研究对象，采用生命周期评价法核算了芒果生产的碳足迹。结果表明，芒果生产碳足迹9.22 t·CO₂/hm²，碳排放量高于碳固定量，即每公顷芒果园在生产过程中CO₂净排放量为9.22 t；芒果总碳排放为19.72 t·CO₂/hm²，其中芒果园土壤呼吸、种植过程中的氮肥施用是芒果碳足迹的主要排放源，分别占总排放量的73.39%、15.41%；芒果园固碳量为10.50 t·CO₂/hm²，芒果树树体本身的固碳是主要的固碳途径，占总固碳量的84.2%。研究结果可为有效制定碳减排方案提供理论和数据支撑，有利于热带高效低碳农业的发展和减排目标的实现。     

CO2摩尔分数倍增对秋茄·桐花树碳储量的影响

[目的]探究CO₂摩尔分数倍增对红树林碳储量的影响。[方法]选取海南东寨港优势树种秋茄、桐花树为实验室研究对象,采用开顶箱法,模拟CO₂摩尔分数为350μmol/mol和700μmol/mol环境条件,研究秋茄、桐花树的碳储量变化,构建碳储量方程,并结合实地秋茄、桐花树勘测数据,预测在CO₂摩尔分数倍增环境条件下秋茄、桐花树群落的碳储量。[结果]在短期试验中,随着CO₂摩尔分数的升高,秋茄、桐花树生物量、碳储量增加,在CO₂摩尔分数倍增条件下,秋茄、桐花树碳储量分别为290.85、211.80 g/m²,秋茄碳储量表现为根>茎>叶,桐花树碳储量表现为叶>根>茎。采用标准株和数量化模型结合的方法构建碳储量方程,其拟合度较优。将实测秋茄、桐花树树高、胸径分别代入构建的碳储量方程,估算出CO₂摩尔分数为700μmol/mol环境条件下秋茄、桐花树群落碳储量分别为96.61、63.22 t/hm²...     

大气CO2浓度和温度升高对农田土壤碳库及微生物群落结构的影响

大气CO₂浓度和温度升高会通过影响作物的光合作用,从而影响光合碳向土壤中的输送。输入到土壤中光合碳含量的变化势必会对土壤外源碳的主要分解者--微生物的群落结构产生影响。土壤微生物在土壤有机质的转化过程中发挥着重要的作用,是土壤碳循环的主要驱动者,其群落结构和功能的改变会影响土壤有机质的动态变化,而这些变化会进一步增加或者降低大气中的CO₂浓度,从而对气候变化产生反馈作用。未来土壤的碳平衡取决于大气CO₂浓度和全球变暖对土壤中碳的输入、输出以及碳在土壤中的驻留时间。因此,只有全面了解大气CO₂浓度和温度升高将对土壤碳库及土壤微生物群落结构产生何种影响,才能明确地揭示陆地生态系统对气候变化的反馈机制,对未来农田土壤有机碳库的管理和生产力的维持有重要意义。文章综述了大气CO₂浓度和温度升高及其交互作用对土壤碳库和土壤微生物群落结构的影响。主要结论为：（1）大气CO₂浓度和温度升高对土壤碳库的影响可以相互抵消,但是土壤碳库是否成为碳“源”与温度升高的幅度密切相关;（2）大气CO₂浓度升高增加了光合碳在玉米、小麦等植株各部分的分配,温度升高同样对光合碳的分配规律产生影响,但对不同部位的影响不一致,多呈降低或无显著影响;（3）大气CO₂浓度和温度升高可能对土壤微生物活性及其群落结构产生交互影响,且对不同微生物（细菌、真菌和古菌）群落的影响程度不同,进一步对土壤有机碳的转化产生影响。最后提出未来的研究方向：（1）从气候变化影响植物-土壤互作角度解析根系分泌物的转化过程及其对微生物的影响;（2）通过DNA-SIP进一步研究大气CO₂浓度和温度升高条件下土壤微生物对不同植物来源碳的选择性利用与碳循环的关系,从而阐明气候变化条件下微生物底物利用策略以及微生物群落结构的变化。     

大气二氧化碳摩尔分数升高对土壤有机碳稳定性的影响

随着工业的不断发展，全球大气二氧化碳(CO₂)呈明显增加趋势。大气CO₂的增加将会影响土壤有机碳(SOC)转化和更新，进而改变土壤碳的稳定性。研究大气CO₂升高对SOC稳定性的影响，不但是评价陆地生态系统对气候变化反馈效应的重要环节，也对实现碳元素在土壤中的有效储存，对保持土壤肥力的可持续性具有重要意义。利用现有的文献资料，综述了大气CO₂升高对SOC稳定性的影响及其稳定性指标(生物指标、化学指标、其他指标等)，外源氮和大气CO₂升高的交互作用对SOC稳定性的影响，以及SOC稳定性随时间尺度的变化趋势等。总结发现:大气CO₂升高导致活性有机碳(溶解性有机碳、颗粒性有机碳、易氧化有机碳等)比例增多，SOC稳定性降低，尤其在氮限制的环境中，SOC稳定性更差。总结近年的研究成果发现:随着高CO₂处理时间的加长，SOC稳定性降低速率逐渐减小，表明土壤本身具有一定的适应能力和自我恢复能力。最后展望了SOC稳定性变化对植物生理、生长的反馈影响。未来大气CO₂升高对SOC稳定性的影响研究，应该着力于提高农田生态系统土壤肥力可持续性及提高农作物的产量产能。图1参74     

江苏省农业碳排放时序特征与趋势预测

为探讨江苏省农业碳排放时序特征及未来碳排放趋势,利用排放因子法对江苏省2000—2019年农业碳排放进行估算,并运用STIRPAT模型对2020—2030年全省农业碳排放趋势进行预测。结果表明：江苏省2000—2019年的CO₂排放当量（CO₂e）整体呈现降低-升高-降低的趋势,并在2005年达峰,估算为8 361.77万t,其中种植业、畜牧业则分别在2010年、2003年达峰,种植业排放量远高于畜牧业。农业CO₂e排放强度呈先升高后降低的趋势,2003年后排放强度逐年递减,到2019年已降至1.31 t·万元^-1;在各碳源中,水稻种植是全省农业碳排放的最大排放源,而在主要畜禽中,猪养殖过程中造成的碳排放远高于其他畜禽;预计2020—2030年,伴随城镇化发展、农业人均GDP提高和农业碳排放强度的进一步降低,全省农业CO₂e排放量仍将呈下降趋势,在减碳的同时可以兼顾农业经济高效发展。研究表明,江苏省农业已实现碳达峰,未来农业碳排放的持续降低将有利于加速全省碳中和目标的实现。     

全球气候变化下中国农田土壤碳库未来变化

农田土壤碳库对缓解气候变化、保证粮食安全具有重要作用。日益加剧的气候变化对农田土壤有机碳库演变的潜在影响受到广泛关注。全球气候变化所带来的温度、降雨和大气二氧化碳（CO₂）浓度的改变,会通过影响净初级生产力（NPP）、外源碳投入和有机碳分解速率等因素改变生态系统碳循环过程。另外,气候变化也会通过改变土地利用方式和种植制度等农业措施改变生态系统碳循环。综述国内外农田土壤碳库演变对气候变化影响的研究成果表明,到21世纪末,中国气温将会升高3.9-6.0℃,降水有望增加9%-11%。至2050年,气温和降水的变化会造成中国农田系统碳投入相比1980年降低2.3%-10%（小麦、玉米和水稻平均值）。相反,在综合考虑CO₂浓度升高的协同作用后,2050年中国农田系统碳投入相比1990年前将会增加13%-22%（平均年增长率0.2%-0.4%）。模型预测显示,至2020、2050和2080年,中国旱地0-30 cm土层有机碳在CO₂低排放情景下分别会损失2.7、6.0和 7.8 tC·hm^-2,在CO₂高排放情景下分别会损失2.9、6.8和8.2 tC·hm^-2,大概占1980年农田土壤碳的4.5%、10.5%和12.7%。综合碳投入和排放对农田土壤碳库的整体影响来看,21世纪末期中国农田土壤有机碳库含量较1980年会下降10%左右,但如果采取相应的管理措施,可有效抑制农田土壤碳库的降低甚至提高,如农田系统碳投入以每年1%的速度增加时,土壤碳库会在21世纪末增加两倍。目前的研究结果显示,气候变化是否会强烈影响农田土壤碳库依然有很大的不确定因素,其对固碳效应正面和负面影响相互抵消后成为碳源还是碳汇说法不一。因此,在采取缓解气候变化、增加农田土壤固碳的措施的同时,还需加强农田土壤碳库未来变化趋势的研究和探索,为中国政策框架的决定以及未来气候变化谈判提供可靠的科学依据。     

生物炭和脱硫石膏混施对稻田碳排放的影响

为探究脱硫石膏和生物炭混施对稻田CO₂、CH₄减排和碳收支的影响,在黄壤性稻田中设置了生物炭与脱硫石膏施用剂量比不同的6个处理,并利用静态箱-气相色谱法对土壤CO₂、CH₄排放通量进行了为期一年的监测。试验的6个处理分别为裸地(B)、种植水稻(R)、种植水稻+4 t·hm^-2生物炭(RC4)、RC4+4 t·hm^-2脱硫石膏(RC4G4)、RC4+8 t·hm^-2脱硫石膏(RC4G8)和RC4+16 t·hm^-2脱硫石膏(RC4G16)。结果表明,处理R在稻季的CH₄排放量为86 kg·hm^-2;单施生物炭使CH₄排放量增加了52%,进一步混施脱硫石膏则使CH₄排放量下降了69%～91%。各处理在休闲期的CH₄排放量都比较低(6.24～13.4 kg·hm^-2)。施用生物炭和脱硫石膏...     

有机肥料对实现“碳达峰、碳中和”的作用

有机肥料以农业废弃物为主要原料,含有丰富的有机质,具有改良土壤微生态环境,提高肥料利用率,增强作物抗逆性,促进作物生长等作用,符合农业绿色发展的要求,对“碳达峰、碳中和”目标的实现,能够发挥重要作用。本研究总结相关文献资料,从国家政策、节能减排、农业废弃物资源化利用、提高土壤和植物固碳等角度,对有机肥料在实现“双碳”目标所发挥的作用进行阐述分析,并对有机肥料产业的发展提出一些建议,以期为有机肥料的推广应用和“双碳”目标的实现提供参考。     

亚热带典型农业流域碳平衡估算研究—以金井河流域为例

度量流域碳中和程度的年度温室气体净排放量,是二氧化碳（CO2）、甲烷、氧化亚氮等温室气体净排放量的CO2当量总和,其中的CO2净排放量大小由流域碳平衡计量。因此,为实现在2030年之前碳排放量达到峰值和2060年前“碳中和”的宏伟目标（即“双碳”目标）,以流域为尺度单元全面了解其碳平衡情况至关重要。本研究基于走访调查数据、MODIS数据集以及前人研究结果,利用政府间气候变化专门委员会（IPCC）温室气体清单指南提供的参考方法,对湖南省长沙县农业小流域——金井河流域的碳平衡进行估算研究。结果显示,2011—2020年该流域的碳吸收量（以纯碳计）范围为1.289~1.982万t C/a,其中森林、茶园和农田生态系统碳吸收量分别占总吸收量的83.4%、2.6%和14.0%。流域的碳排放量范围为0.373~1.342万t/a,主要排放贡献源是交通运输和工业生产,分别占总碳排放量的57.1%和28.8%。金井河流域碳平衡指数小于1,表明该流域为碳汇。本研究为以流域尺度的碳源汇清查提供了典型案例,并为研究区域制定“双碳”目标的实施路径提供了有益参考。     

过筛处理对小兴安岭2种森林类型土壤有机碳矿化的影响

采用室内培养法研究了过筛处理对小兴安岭阔叶次生林和原始红松林土壤有机碳(SOC)矿化的影响,测定了土壤有机碳矿化速率和累积矿化量(C_m),以及培养前后土壤冷水提取碳水化合物(CWEC)和热水提取碳水化合物(HWEC),利用一级动力学模型拟合土壤有机碳矿化参数:潜在可矿化碳(C₀)、易矿化有机碳(C₁)等,并分析了土壤C_m与冷水提取碳水化合物和热水提取碳水化合物的关系。结果表明:阔叶次生林土壤有机碳矿化速率和C_m均大于原始红松林。过筛处理使2种森林类型土壤有机碳矿化速率和累积矿化量增加,其中1 mm过筛土壤有机碳矿化增加量大于2 mm过筛土。过筛处理对2种森林类型土壤有机碳矿化速率的影响随着培养时间延长而减小。过筛处理对土壤C₀无影响,却使土壤C₁增加,其中2 mm过筛土C₁增加49.09%~68.06%,1 mm过筛土C₁增加91.03%~133.83%。过筛处理使土壤CWEC增加,但对HWEC无影响。土壤C_m与CWEC和HWEC的初始含量及变化量均呈极显著正相关,表明水提取碳水化合物是土壤有机碳矿化的关键组成部分,碳水化合物的损耗可以在很大程度上解释土壤矿化释放的CO₂。综上,过筛处理破坏土壤结构,释放出部分胶结团聚体的碳水化合物,增加土壤有机碳矿化。      

碳酸钙对黄壤有机碳矿化及其温度敏感性的影响

为研究碳酸钙和温度对土壤有机碳矿化的影响,以贵州典型黄壤为对象,通过60 d室内矿化培养试验,研究15、25℃和35℃下13C标记碳酸钙(30 g·kg-1)对土壤有机碳矿化及其温度敏感性的影响。结果表明:不同处理的土壤CO₂释放速率均在第1 d达到峰值,随后迅速减小,在15~60 d时趋于稳定。碳酸钙抑制了土壤原有有机碳的矿化(P<0.01),在培养前期(1~10 d)表现为强负激发效应,其负激发效应在不同温度下最强可达-81.0%(25℃)、-69.3%(35℃)和-54.0%(15℃)。土壤总CO₂累积释放量在35℃下高于15℃和25℃,温度可增强土壤有机碳的矿化(P<0.05)。¹³CO₂释放量在25℃和35℃下显著高于15℃(P<0.05),对土壤总CO₂释放量的贡献率为25℃(27.33%)>35℃(19.36%)>15℃(13.81%)。黄壤有机碳矿化温度敏感性(Q₁₀)变化范围在0.90~1.69。添加碳酸钙对Q₁₀值无显著影响,但温度对Q₁₀值有显著影响,25~35℃体系下Q₁₀值高于15~25℃。研究表明,在15~35℃范围内,外源碳酸钙抑制了黄壤有机碳的矿化,且外源碳酸钙对黄壤有机碳矿化的影响效果显著强于温度的影响。     

添加石灰和秸秆对塿土有机碳固持的影响

【目的】研究作物秸秆与石灰配施对土壤CO₂排放、土壤有机碳（SOC）固持、土壤无机碳（SIC）转化的影响机制,以及SOC固持对初始SOC含量的响应。【方法】--采用室内恒温培养试验及稳定同位素技术（¹³C）,选用经16年不同碳氮水平管理,且长期进行冬小麦-夏休闲种植的2个供试土壤样品:S₀N₀土壤（不进行秸秆还田+不施用氮肥）和S₁N₁土壤（高量秸秆还田+高量施用氮肥:240 kg·hm^-2）,将S₀N₀土壤和S₁N₁土壤分别在添加秸秆（12 g·kg^-1）或不添加秸秆以及添加石灰（3 g·kg^-1）或不添加石灰的情况下于25℃黑暗条件中培养120 d。【结果】未添加秸秆和石灰时,S₁N₁土壤的CO₂累积释放量比S₀N₀土壤高出42.9%;添加等量秸秆不仅提高了S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的CO₂累积释放量（81.6%,70.4%）,而且S₀N₀土壤CO₂累积释放量的增加幅度高于S₁N₁土壤,这说明秸秆的添加对初始SOC含量低的土壤即S₀N₀土壤的原SOC矿化影响更大。但是无论添加秸秆与否,石灰的加入使S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的CO₂累积释放量分别降低了428.11和528.52 mg·kg^-1。与空白土壤相比,添加秸秆使S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的SOC含量分别提高了2.95和3.19 g·kg^-1;但是与单独添加秸秆相比,同时添加秸秆和石灰使S₁N₁土壤的SOC显著降低了1.36 g·kg^-1,而对S₀N₀土壤的SOC含量没有影响。利用¹³C稳定同位素技术发现,添加秸秆能促使新形成SOC;其中,S₀N₀土壤中新形成的SOC含量比S₁N₁土壤高出0.77 g·kg^-1;然而与单独添加秸秆相比,同时添加石灰和秸秆后新形成的SOC与其相差无几,说明石灰的加入对秸秆的腐解不会造成影响。在S₀N₀土壤和S₁N₁土壤中,添加秸秆使SOC净固持量分别提高了3 066.3和2 480.53 mg·kg^-1;同时添加石灰和秸秆对S₀N₀土壤的SOC净固持量无显著影响,但是S₁N₁土壤的SOC净固持量则呈现下降的趋势。石灰的加入使S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的CO₂释放量分别降低了469和529 mg·kg^-1,同时使SIC含量分别提高了443和566 mg·kg^-1。【结论】初始SOC含量低的土壤具有更高的固碳潜力;添加钙源能够与土壤CO₂通过化学反应生成无机碳—碳酸钙的方式从另一个角度达到土壤固碳减排的目标。