生物炭碳稳定性及对滨海湿地土壤有机碳矿化的影响

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：张华杰,陈友媛,王磊,叶圣滢,王雅雯,孙雪凌

单位：中国海洋大学环境科学与工程学院, 青岛 266100,中国海洋大学环境科学与工程学院, 青岛 266100,中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室, 青岛 266100,中国市政工程华北设计研究总院有限公司, 天津 300074,中国海洋大学环境科学与工程学院, 青岛 266100,中国海洋大学环境科学与工程学院, 青岛 266100,中国海洋大学环境科学与工程学院, 青岛 266100

摘要：生物炭对增强滨海湿地固碳能力和减少温室气体排放具有重要意义. 然而,生物炭的固碳潜力和对土壤有机碳（SOC）矿化的具体作用路径仍不明确. 本研究通过生物炭稳定性实验阐明不同热解温度生物炭的固碳潜力,通过土壤矿化实验和路径模型等方法,探究不同生物炭添加量（0%、0.1%、1.5%和3%）对SOC矿化的影响效果和路径. 结果表明,随着生物炭制备温度从300℃升高到600℃,化学氧化的碳损失量由46.82%下降到14.11%,微生物矿化量由3.5%降到0.2%,表明600℃生物炭的固碳潜力较佳. 采用600℃生物炭进行土壤矿化实验,生物炭使SOC含量增加了1.83~3.94倍,累积矿化量降低了3.43%~19.1%,其中1.5%添加量生物炭的矿化速率最低. 使用偏最小二乘路径模型（PLS-PM）量化并揭示了生物炭影响滨海湿地SOC矿化路径：生物炭释放的稳定碳含量高,不易被微生物利用,矿化速率低；生物炭增加大团聚体含量和稳定性,对SOC进行物理包裹,实现碳封存,抑制SOC矿化. 研究表明增加生物炭碳稳定性和抑制SOC矿化可提高滨海湿地固碳能力.

关键词：生物炭,碳稳定性,滨海湿地,有机碳矿化,土壤团聚体,