生物炭输入对土壤本体有机碳矿化的影响

来源：环境科学杂志2015年第1期北京时间：

作者：陈威,胡学玉,陆海楠

单位：中国地质大学(武汉)环境学院, 武汉 430074,中国地质大学湿地演化与生态恢复湖北省重点实验室, 武汉 430074,中国地质大学(武汉)环境学院, 武汉 430074,中国地质大学湿地演化与生态恢复湖北省重点实验室, 武汉 430074,中国地质大学(武汉)环境学院, 武汉 430074,中国地质大学湿地演化与生态恢复湖北省重点实验室, 武汉 430074

摘要：近年来,生物炭应用于土壤后其碳汇能力已成为国内外的研究热点,但是目前研究结果显示其碳汇功能仍然存在争议,生物炭与土壤本体有机碳之间的作用关系还有待探明. 研究以水稻土(C₃土壤)为供试土壤,向其中添加以水洗(CS)和未水洗(CN)方式处理的玉米(C₄作物)秸秆生物炭,生物炭分别按1%和3%(CS1%、CS3%和CN1%、CN3%)的质量比与C₃土壤均匀混合,以不添加生物炭(CK)为对照处理,每个处理重复3次,开展室内培养实验,探讨生物炭添加对土壤有机碳矿化的影响. 结果表明:①在180 d的培养期内,CS1%、CS3%、CN1%这3种处理的土壤CO₂累计释放量分别为1865.7、1864.4和1856.2 mL·kg-1,均高于对照土壤CK的1779.0 mL·kg-1,但未形成显著差异. 处理CN3%的CO₂累计释放量最大,为2289.1 mL·kg-1,明显高于其他处理及对照土壤. 说明较高添加量下,水洗生物炭 CS处理减排效果明显; ②同位素分析结果显示,CK处理土壤的本体有机碳的CO₂累计释放量最高,达到1534.2 mL·kg-1,CS3%与CN3%处理土壤本体有机碳的CO₂累计释放量分别为1000.4 mL·kg-1和1153.7 mL·kg-1,均明显低于对照处理,说明2种生物炭的添加均能抑制土壤本体有机碳的矿化. 激发效应的结果也验证了这一点,CS3%处理土壤的激发效应PE值为-34.8%,处理CN3%的PE值为-24.8%,CS生物炭的负激发效应更显著.

关键词：生物炭,水洗处理,土壤有机碳,CO2释放,δ13C,