添加生物质炭对壤土热性质影响机理研究

来源：土壤学报杂志2018年第4期北京时间：

作者：刘志鹏,徐杰男,佘冬立,李学林,王景梵

单位：刘志鹏，南京农业大学资源与环境科学学院；zpliu0306@126.com,徐杰男，南京农业大学资源与环境科学学院；,佘冬立，河海大学水利水电学院；,李学林，南京农业大学资源与环境科学学院；,王景梵，南京农业大学资源与环境科学学院；,

摘要：生物质炭添加对一系列土壤理化性质具有显著影响，然而其对土壤热性质的影响机理仍不明确。本研究结合田间定位试验和室内控制实验揭示了生物质炭添加对壤质土热性质的影响机理。两年田间区组试验中小麦秸秆生物质炭施用量设0 t hm-2、 25 t hm-2 和50 t hm-2三个水平。使用热脉冲法分别在室内控制土壤含水量和田间自然条件下测定土壤热容量、导热率和热扩散系数。同时测定了不同生物质炭处理下土壤容重、土壤水分特征曲线、孔隙分布以及作物生长季表层土壤含水量。结果表明，生物质炭添加会对土壤热性质产生显著影响，其主要途径为（1）通过降低土壤容重，增加土壤大孔隙，从而显著降低土壤导热率，对土壤热容量和热扩散系数也有降低效应，但受土壤含水量水平影响；（2）通过改变土壤水力学特性，增加土壤含水量，从而提高土壤热容量、导热率和热扩散系数。田间状态下，生物质炭影响土壤热性质的两个途径同时存在而作用相反，综合效应表现为生物质炭添加小区的土壤体积热容量有增加趋势，且与生物质炭施用量有关；生物质炭添加会显著降低土壤导热率和热扩散系数。

关键词：热容量;导热率;热扩散系数;孔隙度;土壤水分

基金资助：国家自然科学基金项目（41401241，41471180）、江苏省自然科学基金青年项目（BK20140724）