生物质炭输入对土壤微域特征及土壤腐殖质的作用效应研究.pdfVIP

生态环境学报 2012，21(11)：1795．1799 http：／／www．jeesci．com EcologyandEnvironmentalSciences E—mail：editor@jeesci．tom 生物质炭输入对土壤微域特征及土壤腐殖质的作用效应研究 花莉，金素素，洛晶晶 陕西科技大学资源与环境学院，陕西 西安 710021 摘要：农田土壤有机碳矿化释放 CO2是农业温室气体排放的重要途径，生物质炭因其特殊的性质对增强土壤碳截获能力及 减少土壤 CO2气体排放可能具有重要作用。在 2种不同肥力的自然土壤中加入不同含量的生物质炭，通过对比输入生物质 炭的土壤和对照土壤腐殖质含量和土壤微粒在扫面电镜及红外光谱观测下微域特征的变化，探讨生物质炭对土壤碳固定潜力 的影响。结果表明，生物质炭的输入可以促进土壤腐殖质的形成，与对照相比，腐植酸、富里酸和胡敏酸含量均有所增加， 有利于土壤有机碳库的稳定；此外生物质炭的添加，使土壤微域环境中粒间孔隙增多，比表面积增大，有助于促进土壤有机 质的积累；提高了土壤养分，增加结合矿物质所需的元素；促进了粘粒、有机质等矿物质的形成，从而减缓了有机质的分解 速率。此外，生物质炭的添加促进了碳水化合物、酯族、芳烃等有机大分子的形成，难以被土壤微生物利用。总之，生物质 炭的施用对土壤碳固定潜力存在多方面的重要影响，进而对土壤有机碳截获及CO2释放产生影响。 关键词：生物质炭；CO2；腐殖质；土壤碳截留；土壤微域特征 中图分类号：S15；X24 文献标志码：A 文章编号：1674．5906(2012)11-1795．05 引用格式：花莉，金素素，洛晶晶．生物质炭输入对土壤微域特征及土壤腐殖质的作用效应研究[J]．生态环境学报，2012， 21(11、：1795-1799． HUALi，JINSusu，LUOJingjing．EffectofBio-charonthemicro-environmentcharacteristicsnadhumusinsoil[J]．Ecoloyg nad EnvironmentalSciences，2012，21(11)：1795-1799． 农田土壤呼吸所释放的CO2是导致全球气候变 有改良土壤性质、促进土壤团聚体的形成 ¨ J，对 暖的重要途径。全球土壤每年向大气释放碳量 土壤碳循环和参与循环过程主要功能微生物群落 68～100Pg，是化石燃料燃烧排放碳量的10倍以上 结构具有潜在影响等特性 1【挖J，可以推测生物质炭 之] 。 土壤 CO2释放速率发生微小的改变将显著改 的施用施用可能会对土壤碳固定产生影响，进而对 变大气中CO：浓度和土壤碳的累积速率，从而加剧 土壤生态系统CO：气体的减排发挥重要作用，然而 或减缓全球气候变暖L3J。联合国政府间气候变化委 至今缺乏相应的控制机理研究。为此，本研究在 自 员会 (IPCC)的研究报告显示，每年全球农业固碳 然土壤中输人生物质炭，通过土壤腐殖质含量的变 与温室气体减排的 自然总潜力(Totalbiophysical 化表征有机碳的稳定性，通过土壤微粒在扫面电镜 potentia1)高达 5500-6000MtCO2当量，其中90％ 下的微观结构，结合x射线能谱及红外光谱分析进 来 自减少土壤CO2释放L4J。 一 步解释有机碳在土壤中累积固存的机理，为土壤 土壤碳释放约 50％源于土壤微生物对有机质 生态系统温室气体减排新技术开发提供理论依据。 的分解作用[5】，因此控制土壤有机质的分解极为关 1 材料与方法 键。土壤腐殖质是土壤有机质的主要组成部分，占 1．1 试验材料 土壤总有机质的85％一90％，是全球碳平衡过程中 土壤 ：选取A、B两种不同土壤作为供试土样。 重要的碳库[6]。土壤中的腐殖质大多与土壤矿质颗 2种土样的土壤类型均为栗钙土，基