深层土壤（>30 cm）是陆地碳循环的关键组成部分,超过77%的有机碳储存于深层土壤中,揭示深层土壤有机碳稳定性变化对于全球土壤碳循环的定量评估至关重要。生物质炭具有碳含量丰富、稳定性高等特性以及减少土壤温室气体排放的作用,其应用于土壤被认为是土壤固碳选择的一个重要途径。近年来,已有众多文献报道生物质炭施用对表层土壤有机碳动态具有显著影响,然而,生物质炭施用对深层土壤有机碳的稳定性影响还少有报道,因此,准确评估生物质炭在更大空间尺度上的土壤固碳作用,深入研究分析生物质炭施用下不同深度土壤有机碳的分布动态和稳定性变化就显得尤为重要。本研究以太湖地区典型脱潜型水稻土-乌泥土为试验对象,田间试验设置两个处理:施用生物质炭处理和未施生物质炭处理（对照）。试验所施用生物质炭为450℃制备的玉米秸秆炭,施用量为15 t.ha-1。为研究单次生物质炭对深层土壤有机碳动态的的影响,在生物质炭表层施用2年后,采集了 0-80cm深度的土壤样品,分析不同深度土壤有机碳组分含量,并结合室内有机碳矿化培养试验,深入分析稻田深层土壤有机碳组分和有机碳矿化特征;在此基础上,进一步研究了生物质炭施用下不同深度土壤有机碳矿化对温度的敏感性及氮素添加对有机碳矿化的影响,从而揭示短期表层生物质炭施用对深层土壤稳定性的影响。主要研究结果如下:1、生物质炭施用在两年尺度上显著增加土壤表层有机碳含量,且显著改变深层（0-40 cm）土壤活性有机碳的含量及其在总有机碳中的分布特征。与对照相比,生物质炭施用显著增加表层（0-10cm）土壤总有机碳含量,增幅为15.8%,但对深层土壤总有机碳含量无显著影响;然而,从深层活性有机碳的变化来看,与对照处理相比,施用生物质炭处理的土壤易氧化态有机碳含量在0-40cm 土壤深度显著降低,0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm、30-40 cm各土层降幅分别为9.8%、20.2%、44.2%以及44.9%;微生物生物量碳除表层（0-10cm）显著增加11.3%外,在 10-20cm、20-30cm、30-40cm 土层显著降低 14.9%、50.1%和 45.0%;同时,0-40cm 土壤深度的可溶性有机碳含量在施用生物质炭后显著提高,在0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm、30-40 cm 四个土层增幅分别达到 61.3%、68.6%、79.9%以及49.3%;但在40-80cm 土壤,各活性有机碳组分含量在两处理间无显著差异。同时,本研究发现,生物质炭施用对剖面土壤活性有机碳组分的分布特征亦有显著影响。与对照处理相比,生物质炭处理显著降低0-40cm 土壤深度易氧化态有机碳和微生物生物量碳在总有机碳中的分配比例,在0-10cm、10-20cm、20-30 cm、30-40cm 各土层降幅分别达到 22%、15%、33%、26%和 7.3%、15.2%、49.1%、47.6%;同时,0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm、30-40 cm 各土层可溶性有机碳在总有机碳中的分配比例显著增加,增幅分别为38.6%、75.2%、78.7%以及50.7%;但在40-80 cm 土壤,生物质炭施用并未改变土壤活性有机碳组分的分布特征。2、生物质炭施用对深层土壤有机碳矿化的影响因土层深度而异。与对照相比,施用生物质炭显著降低了土壤0-40 cm 土层有机碳矿化强度,在0-10 cm、10-20cm、20-30cm、30-40cm 四个土层降幅分别为 23.74%、37.57%、37.63%以及15.96%,并降低了相应土层的微生物代谢熵,而在40-80 cm 土层,两者均无显著变化。3、生物质炭施用显著降低表层（0-10cm）土壤有机碳分解对温度的敏感性,对深层无显著影响。与对照相比,施用生物质炭处理的表层（0-10cm）土壤Q10显著降低11.32%,但对20 cm以下土壤无显著影响。同时,在15℃～35℃范围内,各深度土壤有机碳矿化量和矿化率均随温度的升高而增加。4、生物质炭施用降低了土壤剖面氮素供给,深层土壤有机碳矿化对氮素添加的响应显著大于表层。与对照相比,生物质炭施用显著降低0-40cm 土壤无机氮含量,这可能限制了相应层次微生物的活性,进而对有机碳矿化产生一定影响。此外,随着氮素水平的增加,表层（0-10cm）和深层稻田土壤有机碳矿化强度均有显著增加,但深层土壤的增幅显著大于表层,说明深层土壤氮素限制的存在影响其有机碳矿化。综上所述,生物质炭施用于稻田表层在两年尺度上不仅持续影响表层土壤有机碳含量及稳定性,而且对深层土壤（20cm以下）土壤有机碳库组成、有机碳矿化的强度亦有所影响,但对深层土壤有机碳矿化的温度敏感性无显著影响。尽管深层土壤有机碳矿化对养分输入（添加氮素）的响应明显高于表层,但施用生物炭处理对其无显著影响,生物质炭对稻田深层土壤有机碳动态的长期影响仍需更进一步的研究。