不同環(huán)境條件下生物炭對土壤N2O排放的影響及機(jī)制.pdf

1、N2O是重要的溫室氣體，而土壤是其最主要的來源之一;生物炭是一種潛在的土壤固碳材料，投加后會對土壤N2O排放產(chǎn)生影響。因此，研究生物炭對土壤N2O排放的影響及機(jī)制對減少土壤溫室氣體排放和評價生物炭固碳潛力具有重要意義。本文以三種生物質(zhì)為原料制備不同熱解溫度的生物炭，研究其組成及特性，并選擇代表性的生物炭，探討它們在不同施加比及土壤含水率下對土壤N2O排放的影響，取得以下主要結(jié)果:
　　(1)提出了一種用堿溶液分離生物炭成分的方法并

2、發(fā)現(xiàn)在部分熱解溫度較低的（≤400℃）生物炭中存在類似腐殖酸的物質(zhì)（類腐殖酸）。其含量隨熱解溫度的上升而降低，且與制備生物炭的原料種類相關(guān)。相同熱解溫度下，各原料中類腐殖酸含量大小排序?yàn)?水稻秸稈＞楊木＞毛竹。類腐殖酸性質(zhì)與土壤腐殖酸相近，其表面的官能團(tuán)比炭素和未經(jīng)分離的生物炭更豐富、C含量更低、O/C更高、親水性更強(qiáng)且具有更高的生物可利用性。
　　(2)在土壤含水率為20％且施加NH4SO4的條件下，生物炭投加后土壤N2O排放的

3、變化與其TC/IN呈線性負(fù)相關(guān)（y=1.586-0.030x，r=-0.87，p＜0.01），且TC/IN主要通過影響土壤NH4+的利用途徑來影響N2O排放。當(dāng)TC/IN較高時，土壤環(huán)境相對缺氮，生物炭加強(qiáng)微生物對NH4+的固定同化，減少參與硝化作用的NH4+的量，從而抑制土壤硝化作用和N2O排放;當(dāng)TC/IN較低時，土壤無機(jī)氮含量相對充裕，參與硝化作用的NH4+的比例較高，同時生物炭又促進(jìn)了土壤整體微生物的活性，最終加強(qiáng)了土壤硝化作用