这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是对该研究的详细介绍：
作者及机构
该研究由Noah W. Sokol、Jaeeun Sohng、Kimber Moreland、Eric Slessarev、Heath Goertzen、Radomir Schmidt、Sandipan Samaddar、Iris Holzer、Maya Almaraz、Emily Geoghegan、Benjamin Houlton、Isabel Montañez、Jennifer Pett-Ridge和Kate Scow等多位作者共同完成。这些作者分别来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）、加州大学戴维斯分校（University of California, Davis）、耶鲁大学（Yale University）、康奈尔大学（Cornell University）等机构。研究发表于期刊《Biogeochemistry》，于2024年7月23日在线发表。
学术背景
该研究的主要科学领域是生物地球化学（Biogeochemistry），特别是土壤有机碳（Soil Organic Carbon, SOC）和矿物结合有机质（Mineral-Associated Organic Matter, MAOM）的动态变化。研究的背景是全球气候变化背景下，如何通过增强岩石风化（Enhanced Rock Weathering, ERW）来减少大气中的二氧化碳（CO₂）。ERW是一种通过向土壤中添加粉碎的硅酸盐岩石来加速自然风化过程的技术，从而将大气中的CO₂转化为碳酸盐矿物或碳酸氢盐离子。然而，ERW对土壤有机质（Soil Organic Matter, SOM）的影响尚不明确，而SOM是地球上最大的陆地有机碳库，对土壤肥力和生态系统生产力至关重要。因此，该研究旨在通过田间试验，评估ERW对土壤有机碳和氮（N）库的影响，特别是对MAOM和颗粒有机质（Particulate Organic Matter, POM）的影响。
研究流程
研究在美国加州中央谷地的三个农田试验场进行，分别位于Yolo、Merced-1和Merced-2。试验场分别种植玉米、苜蓿和番茄等作物。研究从2019年秋季开始，持续了两年。
1. 试验设计：每个试验场设置了施加粉碎玄武岩岩石的处理组和未施加的对照组，处理组每公顷施加40吨岩石。岩石通过耕作混入土壤中，对照组则进行相同的耕作管理。
2. 土壤采样：2021年11月至12月，研究人员使用手持钻采集土壤样品，分为0-10厘米和10-30厘米两个深度层，每个样地采集多个土壤核心样品并混合成一个复合样品。
3. 土壤分析：土壤样品经过物理分馏，分为溶解有机质（Dissolved Organic Matter, DOM）、MAOM和POM三个部分。通过酸熏蒸法区分有机碳和无机碳，并使用元素分析仪和同位素质谱仪测定碳、氮含量及其同位素组成。
4. 微生物分析：通过底物诱导呼吸法（Substrate-Induced Respiration, SIR）测定活性微生物生物量，并通过高通量测序技术分析细菌和真菌的群落组成。
5. 数据处理：使用线性混合效应模型分析岩石处理对土壤有机碳、氮库及微生物群落的影响，并通过主坐标分析（Principal Coordinates Analysis, PCOA）可视化微生物群落的差异。
主要结果
1. 土壤有机碳和氮库的变化：在0-10厘米表层土壤中，施加岩石的处理组MAOM-C和MAOM-N的储量显著低于对照组，分别减少了159±37 g C/m²和17±5 g N/m²。然而，整个研究期间，处理组和对照组的土壤有机碳和氮总量并未出现净损失。
2. MAOM和POM的累积速率：在Yolo和Merced-2两个试验场，MAOM-C和MAOM-N的累积速率在处理组中显著低于对照组，表明岩石处理减缓了MAOM的累积。
3. 微生物生物量和群落组成：处理组的表层土壤活性微生物生物量显著低于对照组，且活性微生物生物量与MAOM-C储量呈显著正相关。微生物群落组成在处理组和对照组之间没有显著差异，但某些特定细菌和真菌类群在处理组中更为丰富。
4. 土壤无机碳：处理组的土壤无机碳（Soil Inorganic Carbon, SIC）浓度在0-10厘米土层中显著增加，表明岩石处理促进了碳酸盐矿物的形成。
结论
研究表明，ERW在短期内可能减缓土壤MAOM的累积，但不会导致土壤有机碳和氮的净损失。这一发现对于评估ERW作为碳移除技术的潜力具有重要意义。研究还强调了土壤微生物在MAOM形成和分解中的关键作用，并建议未来研究应关注ERW对土壤有机质库的长期影响，特别是在不同环境条件下的表现。
研究亮点
1. 重要发现：首次通过田间试验证实了ERW对土壤MAOM的负向影响，但未导致土壤有机碳和氮的净损失。
2. 方法创新：结合了土壤物理分馏、微生物群落分析和同位素技术，全面评估了ERW对土壤碳氮循环的影响。
3. 研究对象的特殊性：在灌溉农田中进行长期田间试验，为ERW在农业生态系统中的应用提供了重要数据。
其他有价值的内容
研究还讨论了ERW与其他农业管理措施（如石灰施用）的相似性，并提出了未来研究的方向，包括ERW对土壤有机质库的长期影响、不同作物和土壤类型下的表现，以及微生物群落在ERW中的作用机制。这些内容为ERW的进一步研究和应用提供了重要参考。