研究以中国湖南省会同森林生态实验站的杉木人工林土壤和相邻玉米农田土壤为试验材料，整合¹³C同位素标记、微生物代谢分析、土壤理化检测及统计建模等技术，系统探究了硅灰石主要成分硅酸钙粉末添加对MAOC形成的调控机制及土壤类型依赖性差异。研究聚焦土壤有机碳固存的核心过程，通过设置硅酸钙添加（Ca+）与不添加（Ca-）两个处理，结合60天室内培养试验，同时添加¹³C标记葡萄糖（模拟根系分泌物和凋落物淋溶碳源），系统解析了硅酸钙对土壤pH、养分有效性、微生物碳代谢（生长速率、CUE、生物量周转时间）及有机碳组分（MAOC、颗粒态有机碳POC）转化的影响。

研究发现，硅酸钙添加显著提高了两种土壤的pH值，其中森林土壤pH从4.4升至7.9（升高3.5个单位），农田土壤pH从6.4升至7.8（升高1.4个单位）；同时改变了土壤养分有效性，森林土壤有效磷含量显著提高64%，农田土壤有效磷含量显著降低80%，两种土壤的交换性钙和有效硅含量均显著增加。微生物代谢响应存在明显土壤差异：硅酸钙添加使森林土壤微生物生长速率平均提高82.2%、CUE提高129%、生物量周转时间缩短55.6%，而农田土壤的上述微生物指标无显著变化，但两种土壤的微生物呼吸速率和葡萄糖源CO₂累积释放量均显著降低。

有机碳组分分析表明，硅酸钙添加显著促进了两种土壤的¹³C-MAOC形成，森林土壤提升约171%，农田土壤提升约252%，且¹³C-MAOC占总标记有机碳的比例显著升高；农田土壤的¹³C-POC含量显著提高156%，森林土壤则无显著变化。进一步研究发现，森林土壤中MAOC的形成主要依赖硅酸钙介导的pH升高和有效磷提升，进而增强微生物CUE；而农田土壤中MAOC形成效率更高（达76.2%），其机制与微生物代谢途径转变相关——微生物将更多葡萄糖用于合成代谢而非分解代谢，促进微生物残体与矿物结合。此外，硅酸钙添加还通过钙桥作用增强了森林土壤中钙结合态有机碳和铁铝结合态有机碳的含量，而农田土壤中仅钙结合态有机碳增加，铁铝结合态有机碳显著降低。

该研究明确了硅酸钙添加促进不同类型土壤MAOC形成的差异化机制，揭示了微生物碳代谢与土壤矿物相互作用在有机碳固存中的关键作用，为通过强化岩石风化技术调控土壤碳库、缓解气候变化提供了针对性的理论依据与技术支撑。