冻融循环作为非生物胁迫因素，对季节性冻土地区的土壤生化过程有很强的影响。生物炭是传统肥料的重要替代品，但其对冻融循环的影响尚不清楚。因此，本研究在季节性冻土区进行了为期3年的田间试验，采用两种生物炭施用模式：单次高剂量添加（BL: 15 t·ha^-1）和三次低剂量添加（BS: 5 t·ha^-1）,以及不含生物炭的对照组（CK），分析了不同处理对冻融循环下土壤物理性质和化学计量平衡的影响。随后，从生态酶化学计量的角度分析了驱动微生物代谢限制的关键因素和生物炭的潜在作用机制。并探讨了微生物代谢限制与土壤磷成分之间的关系。结果表明：冻融循环提高了土壤养分有效性，但降低了土壤结构稳定性。生物炭降低了土壤化学计量失衡，BL处理对化学计量失衡的改善效果弱于BS处理（BL和BS在三年内的平均效果分别为-0.136和-0.191）。土壤物理性质、土壤基质和化学计量不平衡共同解释了微生物碳限制（载体长度，VL）变化的67%和磷限制（载体角度，VA）变化的58%。土壤微生物代谢限制是调节土壤磷组分变化的关键因素。生物炭降低VL和VA，促进稳定磷向不稳定磷的转化。BS处理的不稳定磷平均百分比大于BL和CK处理，达到13.06%。该研究揭示了微生物代谢限制与土壤磷成分之间的关系，为探索生物炭对季节性冻土区土壤磷循环的影响提供了新的视角。

该成果得到了国家自然科学基金区域联合基金项目（U20A20318）、国家自然科学基金杰出青年科学基金项目（51825901）、国家自然科学基金面上项目（52179033、52279035）以及黑龙江省自然科学基金项目优秀青年项目（YQ2020E002, YQ2020E007）的资助，已在中科院SCI二区TOP期刊《Applied Soil Ecology》上正式发表。

题目：Response of soil phosphorus components to black carbon in seasonally frozen areas: Insight into ecoenzymatic stoichiometry

来源：https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2025.105884