土壤碳收支對(duì)秸稈與秸稈生物炭還田的響應(yīng)及其機(jī)制

【摘要】：秸稈直接還田與秸稈炭化還田是目前最主要的秸稈還田措施.由于秸稈與秸稈生物炭結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的差異以及還田過程的差異,其還田后的土壤呼吸和土壤碳收支必然有顯著差異.采用室外盆栽的方式,以地膚草為目標(biāo)植物,系統(tǒng)研究了土壤呼吸與土壤碳收支對(duì)多種秸稈與秸稈生物炭還田的響應(yīng)及其可能的機(jī)制.結(jié)果表明,秸稈生物炭還田的土壤呼吸[均值為21.69μmol·(m2·s)-1]顯著低于秸稈直接還田[均值為65.32μmol·(m2·s)-1],土壤有機(jī)碳含量(均值為20.40 g·kg-1)和植物的固碳量(平均植物生物量138.56 g)均高于秸稈直接還田(均值為17.76 g·kg-1和76.76 g);考慮了生物炭制備過程的碳丟失后,秸稈生物炭還田的土壤碳收支仍顯著高于秸稈直接還田,是一種較低碳的秸稈還田模式;秸稈直接還田顯著促進(jìn)土壤脫氫酶活性﹑土壤β-糖苷酶活性和土壤活性微生物量,因此導(dǎo)致較高的土壤呼吸,而生物炭還田土壤的微生物活性普遍較低;秸稈生物炭的易氧化態(tài)碳含量和可生物降解性均顯著低于秸稈對(duì)照,表明秸稈生物炭穩(wěn)定性較高,難以被土壤微生物降解利用,因此其還田后土壤微生物活性普遍較低,秸稈碳可在土壤中長(zhǎng)期保存. 【作者單位】： 同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院污染控制與資源化研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 生物炭 秸稈 土壤呼吸 碳收支 微生物活性 易氧化態(tài)碳
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21177093) 上海市重大科技攻關(guān)項(xiàng)目(11dz1211403) 上海市科委重大科技攻關(guān)項(xiàng)目(14231200404)
【分類號(hào)】：X712;X144
【正文快照】： 在全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)中,只有農(nóng)業(yè)土壤碳庫(kù)是受到強(qiáng)烈的人為干擾且在較短的時(shí)間尺度上可以調(diào)節(jié)的碳庫(kù)[1,2],農(nóng)田土壤呼吸(soil respiration,SR)排放的CO2約占人為溫室氣體排放量的21%~25%[3],因而全球農(nóng)業(yè)土壤碳庫(kù)儲(chǔ)量及其固碳能力對(duì)于土壤溫室氣體減排具有重要價(jià)值.秸稈還

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杉木純林與常綠闊葉林土壤活性有機(jī)碳庫(kù)的比較    王清奎;汪思龍;馮宗煒;

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陸地碳循環(huán)研究進(jìn)展    耿元波,董云社,孟維奇

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中國(guó)土壤有機(jī)碳庫(kù)及空間分布特征分析    王紹強(qiáng),周成虎,李克讓,朱松麗,黃方紅

大面積開荒擾動(dòng)下的三江平原近45年氣候變化    閆敏華,鄧偉,馬學(xué)慧

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生物炭對(duì)礦區(qū)污染土壤中重金屬鎖定機(jī)制研究    龔正君;

生物炭對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育及重金屬鎘污染吸收的影響    劉阿梅;向言詞;田代科;莫海波;

定容重條件下生物炭對(duì)半干旱區(qū)土壤水分入滲特征的影響    齊瑞鵬;張磊;顏永毫;文曼;鄭紀(jì)勇;

生物炭影響土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的生物學(xué)機(jī)制    沈國(guó)清;

生物炭對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境改良作用的研究進(jìn)展    楊丹;劉限;劉鳴達(dá);張玉龍;

滇池底泥制備的生物炭對(duì)菲的吸附-解吸    黃蘋;潘波;焦杏春;

用于改良酸性土壤的生物炭基本性質(zhì)的表征    戴中民;劉杏梅;吳建軍;汪海珍;徐建明;

生物質(zhì)熱解生產(chǎn)生物炭研究進(jìn)展    閆智培;李十中;

生物炭添加對(duì)土壤CO_2排放的影響    陸海楠;胡學(xué)玉;陳威;

低碳經(jīng)濟(jì)下的生物炭研究    孟靜靜;劉靜宇;黃少鵬;

濕地植物蘆竹生物炭的制備及特性表征研究    王震宇;鄭浩;李鋒民;

不同裂解溫度制備的松木屑生物炭對(duì)萘的吸附動(dòng)力學(xué)行為    陳再明;陳寶梁;

生物炭對(duì)灘涂鹽堿土中黑麥草生長(zhǎng)的影響初步研究    李程;李小平;

生物炭能否給地球降降溫？    本報(bào)記者 劉霞

把生物炭還給農(nóng)田    記者 王靖瑄

唐山農(nóng)民發(fā)明秸稈提取生物炭新技術(shù)    白云水

生物炭能讓土壤更肥沃嗎？    本報(bào)記者 張曄

農(nóng)民王有權(quán)將秸稈變成“香餑餑”提取生物炭和焦油新技術(shù)獲國(guó)家專利    記者 耿建擴(kuò)　通訊員 常云亮 王小勝

二氧化碳變害為寶的新妙招    記者 班瑋

生物炭漸火 農(nóng)林廢棄物就地一“燜”變成寶    羅冰

為子孫留一片沃土藍(lán)天    本報(bào)記者 郝曉明

遂昌竹炭贏得國(guó)際贊譽(yù)    記者 李瑞林　通訊員 程曉云

生物炭的理化性質(zhì)及其在作物生產(chǎn)上的應(yīng)用    張偉明

生物炭技術(shù)緩解溫室氣體排放的潛力評(píng)估    姜志翔

生物炭對(duì)稻田土壤鎘生物有效性的影響研究    張振宇

蘆竹生物炭對(duì)農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境的影響    鄭浩

生物炭對(duì)水體和土壤環(huán)境中重金屬鉛的固持    劉國(guó)成

生物炭改良白漿土的初步研究    殷大偉

生物炭陳化對(duì)土壤養(yǎng)分和水稻生長(zhǎng)的影響    苗微

生物炭在黃土高原典型土壤中的改良作用    劉祥宏

生物炭對(duì)中國(guó)北方酸化土壤的改性研究    徐振華

生物炭對(duì)西唯因與阿特拉津環(huán)境行為的影響    張鵬

不同源生物炭的理化性質(zhì)及其對(duì)雙酚A和磺胺甲噁唑的吸附    李靖

生物炭對(duì)土壤性質(zhì)及作物生長(zhǎng)的影響研究    張明月

生物炭對(duì)鎘污染土壤的修復(fù)效應(yīng)及其環(huán)境影響行為    郭文娟

生物炭修復(fù)重金屬污染土壤的研究    唐行燦

改性生物炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽研究    李際會(huì)

生物質(zhì)源和制備溫度對(duì)生物炭構(gòu)效的影響    王群

黃土高原地區(qū)石灰性土壤添加生物炭的溫室氣體效應(yīng)    顏永毫

半干旱區(qū)生物炭的土壤生態(tài)效應(yīng)定位研究    王丹丹

污泥基生物炭制備及其保肥效能的應(yīng)用研究    白旭佳

生物炭對(duì)土壤養(yǎng)分狀況的影響    張成紅