1、生物質(zhì)炭與原始物料相比具有更強(qiáng)生物化學(xué)惰性，施加到土壤后，利于緩解土壤有機(jī)質(zhì)流失，同時(shí)其固碳效果對全球氣候調(diào)節(jié)有積極作用。，然而生物質(zhì)炭也能顯著促進(jìn)腐殖質(zhì)礦化，從而影響其固碳效果。近年來生物質(zhì)炭對土壤有機(jī)質(zhì)礦化的影響(即激發(fā)作用)引起研究者的廣泛關(guān)注。研究表明添加生物質(zhì)炭既可加速土壤有機(jī)質(zhì)礦化(正激發(fā))亦可抑制其礦化(負(fù)激發(fā))，但詳細(xì)規(guī)律至今仍沒有一致結(jié)論。生物質(zhì)炭類型和土壤類型是影響激發(fā)效應(yīng)的兩個(gè)重要因素。本論文先后將不同物料不同溫度

2、制備的12種生物質(zhì)炭添加到1種土壤、將同一物料生物炭添加到8個(gè)不同土壤中進(jìn)行室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，利用生物質(zhì)炭和土壤天然13C豐度的差異，區(qū)分添加生物炭后土壤呼吸源(CO2的釋放源)，通過觀察相應(yīng)處理激發(fā)效應(yīng)差異，并應(yīng)用高通量測序技術(shù)分析培養(yǎng)過程中微生物群落改變，得到以下結(jié)論:
　　(1)本實(shí)驗(yàn)選擇芨芨草、玉米秸稈、甘蔗和花生殼4種原料，以300、400和500℃為終溫，制備得到12種生物質(zhì)炭。發(fā)現(xiàn)在中低溫慢速熱裂解條件下，物料類型是影響

3、生物質(zhì)炭性質(zhì)變化的主要因素，物料纖維素、木質(zhì)素含量與生物質(zhì)炭C含量、C/O、C/N、DOC和灰分含量相關(guān);同種原料制備的生物炭中，熱裂解溫度會(huì)影響生物質(zhì)炭理化性質(zhì)，且高纖維素物料得到的生物質(zhì)炭性質(zhì)由制備溫度變化產(chǎn)生較大差異。
　　(2)不同物料不同溫度制備的12種生物質(zhì)炭均引起紅壤正激發(fā)，添加300℃制備的花生殼生物炭(Peanut-B300)的處理除外(-0.14g C kg-1土壤干重)，占土壤有機(jī)質(zhì)量的0.47％。其中芨芨草

4、生物炭(Grass-B)引發(fā)的正激發(fā)效應(yīng)最劇烈(1.21g C kg-1土壤干重)。物料纖維素、木質(zhì)素含量與激發(fā)效應(yīng)強(qiáng)度相關(guān)，生物質(zhì)炭制備溫度對激發(fā)效應(yīng)的影響基于物料類型。高纖維素物料或高木質(zhì)素物料制備的生物質(zhì)炭可能與土壤有機(jī)質(zhì)有不同的交互作用方式。激發(fā)效應(yīng)開始階段(前8天)，生物質(zhì)炭中的易分解有機(jī)碳和其他營養(yǎng)元素被利用使微生物周轉(zhuǎn)速率增加;放線菌和厚壁菌與激發(fā)效應(yīng)起始階段有關(guān)，極有可能受易分解有機(jī)碳影響。真菌群落中，糞殼菌綱和銀耳綱，

5、可能與激發(fā)效應(yīng)后期(40天)有關(guān)。
　　(3)450℃快速熱裂解制備的玉米秸稈生物質(zhì)炭導(dǎo)致低有機(jī)質(zhì)酸性土壤(SL2)產(chǎn)生劇烈負(fù)激發(fā)作用(-74.8μgC g-1 soil)。土壤酸性越強(qiáng)、有機(jī)質(zhì)含量越低且細(xì)菌和真菌群落組成越簡單，生物質(zhì)炭引起的負(fù)激發(fā)越強(qiáng)烈。同時(shí)生物質(zhì)炭的可利用性不僅與自身化學(xué)性質(zhì)相關(guān)，更受到土壤性質(zhì)和微生物群落的影響。生物質(zhì)炭更傾向于抑制真菌群落多樣性，而對細(xì)菌群落多樣性的抑制作用只在有機(jī)質(zhì)含量較低的酸性土壤中顯