论文部分内容阅读
生物质炭是经由生物质残体在无氧条件下裂解产生的，其本身由高度芳香性化合物组成，具有高度的热稳定性与化学稳定性，并具有较大的比表面积和吸附性。Bc被认为是某些土壤和沉积物有机质的主要组成部分，因此，Bc对土壤固碳和稳定SOC库具有重要作用。近年来，对于生物质炭的研究多限于其本身特征研究，包括定量提取，结构表征等；亦或是研究生物质炭对环境中污染物或者某种特定元素的吸附；还有施用生物质炭对植物生长的影响。但是，关于生物质炭对土壤腐殖质碳的影响的研究却很少，而这恰恰是Bc对土壤固碳、土壤肥力、植物生长乃至全球碳循环的影响的根本原因。本文通过以暗棕壤、黑土和南京水稻土为研究对象，采用腐殖质组成修改法、IHSS推荐的腐殖质提取方法以及现代科学手段表征相结合的方法，系统的比较了有植物的盆栽试验、无植物培养试验、田间试验和田间埋置试验中总有机碳（SOC）、胡敏酸（HA）、富里酸（FA）和胡敏素（Hu）含量及其结构特征的变化，为进一步研究生物质炭对土壤腐殖质碳的影响机理提供了理论依据。主要研究结论如下：（1）在不同的试验中，土壤中施入Bc之后，SOC含量的变化规律都是随着Bc施用量增加而增加，随时间的增加没有变化。（2）在不同的试验中，土壤中施入Bc之后，腐殖质组分都发生了变化，其中Hu含量随Bc用量增加而增加，随着时间的变化以1年为转折点先增加后降低，但最高施用量（Bc用量为48t·ha-1）始终随时间增加而增加。HA和FA含量随Bc施用量增加而降低。HA的含量随培养时间延长，以1年为转折点先降低后增加，但整体呈现下降趋势。FA的含量随着时间的增加而降低，PQ差异不明显。（3）在不同的试验中，土壤中施入Bc之后，HA的ΔlgK只有在Bc最高施用量和最长培养时间的条件下（Bc用量为48t·ha-1，培养时间为18个月）时降低，其他条件下HA的ΔlgK无变化。元素分析中显示HA的H/C摩尔比随Bc用量增加而降低，HA分子缩合度升高，HA的O/C摩尔比随Bc用量增加而降低，HA分子氧化度下降。红外光谱中分子芳香碳和脂族链烃碳随Bc用量增加而增加，脂族链烃碳比芳香碳增加更多，施用Bc使HA分子结构复杂化。