本研究将修复植物苏丹草和生物炭结合起来应用于原油污染土壤。采用盆栽试验,设置了原油污染处理(3水平:未受到原油污染记为C0、受到原油污染10g/kg土壤记为C1、20 g/kg土壤记为C2)和生物炭添加处理(3水平:生物炭0 g/kg土壤记为B0、20 g/kg土壤记为B1、40 g/kg土壤记为B2),研究生物炭添加对原油污染土壤-苏丹草修复体系效果的影响,揭示了生物炭添加对原油污染土壤修复植物苏丹草生长、光合生理特征:净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、光能利用率(Eu)和水分利用率(WUE)以及土壤理化性质:土壤的酸碱度(p H)、电导率(EC)、有机质(SOM)、全氮(TN)、全碳(TC)、脲酶和过氧化氢酶的影响,研究结果可为实地修复提供数据支撑。研究得出以下结果:(1)原油进入土壤后,对植物的胁迫会直接表现到植物的光合作用与生物产量。在苏丹草的分蘖期、拔节期和抽穗期,原油污染C2处理中,苏丹草的生物量较小。苏丹草拔节期的光合生理特征Pn、Gs、Tr、Eu、WUE的日变化趋势受原油污染的影响,表现为C0﹥C1﹥C2;在分蘖期和抽穗期的C1处理中Pn、Gs、Tr、Eu、WUE的日变化趋势高于C0处理,表现为C1﹥C0﹥C2。以上结果表明原油污染土壤会影响苏丹草叶片的光合生理特征。(2)光合作用是植物重要的生理过程。苏丹草叶片的Pn、Gs、Tr、Ci、Eu、WUE、叶绿素和生物量有着密切关系。在苏丹草分蘖期,C0处理中生物炭对苏丹草的生物量、Pn、Gs、Tr、Eu、叶绿素有促进的作用,对WUE呈抑制的作用。在苏丹草拔节期的C1和C2处理中,原油抑制苏丹草的叶绿素、生物量、Pn、Gs、Tr、Ci、Eu、WUE,施入生物炭使得苏丹草的生物量、Pn、Gs、Tr、Eu、WUE和叶绿素的含量有所增加,苏丹草叶片Ci随着原油浓度的增加而升高,生物炭的施入Ci有所降低。在苏丹草抽穗期,C2处理中生物炭使得苏丹草叶片Pn、Gs、Tr、Ci、Eu和WUE、叶绿素和生物量均有所增加,Ci有所降低。综上,生物炭添加可以缓解原油污染对苏丹草光合生理特征和生物量的抑制作用。(3)对土壤理化性质的监测将有助于了解原油污染物对土壤的影响,以制定相应措施以提高修复效率。苏丹草的分蘖期与抽穗期随着原油浓度的增加,土壤EC呈减小的趋势,施入生物炭对可以增加土壤EC;土壤中的SOM随着原油和生物炭的增加呈增加的趋势。在抽穗期,随着原油浓度与生物炭增加,土壤中TN和TC含量呈增加的趋势。在苏丹草的不同生育期土壤p H、过氧化氢酶和脲酶在原油与生物炭的双重作用下,没有规律性的上升与下降。石油烃降解率是石油污染土壤修复效率的评价指标,在C1处理的原油污染土壤中,施加B1处理的生物炭,石油烃降解速率最高为55.13±4.59%,在C2处理的原油污染土壤中,施加B1处理的生物炭石油烃降解速率最高为43.94±0.93%。生物炭不仅可以改善土壤状况,还可以促进植物生长和发育。在植物修复原油污染土壤加入适量的生物炭可以促进植物生长,提高降解速率。