【摘要】：全球變暖對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)產(chǎn)生巨大影響,而生物質(zhì)炭對(duì)減緩大氣CO2濃度升高具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)研究主要集中在單一因素添加生物質(zhì)炭對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響,對(duì)于多因素綜合分析較為少見(jiàn)。因此,本研究通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),利用13C同位素示蹤方法和PLFA技術(shù),分別從不同的生物質(zhì)炭制備材料、熱解溫度、土壤類(lèi)型以及培養(yǎng)溫度四個(gè)方面,研究生物質(zhì)炭添加對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響,并深入探究生物質(zhì)炭添加對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響機(jī)制,以期為生物質(zhì)資源合理利用和土壤固碳管理提供理論參考,主要研究結(jié)果如下:不同制備材料與熱解溫度的生物質(zhì)炭添加土壤CO2釋放速率均隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)迅速下降并逐漸趨于穩(wěn)定,土壤CO2累積釋放量均隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加先迅速增長(zhǎng)后緩慢增長(zhǎng)。培養(yǎng)結(jié)束時(shí),350℃、550℃和750℃熱解杉木生物質(zhì)炭處理均顯著抑制了土壤原有有機(jī)碳礦化,而350°C和550°C熱解木荷生物質(zhì)炭處理也表現(xiàn)為顯著的抑制作用。木荷生物質(zhì)炭和杉木生物質(zhì)炭的分解率介于0.78%-2.77%之間,隨著熱解溫度的升高,生物質(zhì)炭的分解率呈下降趨勢(shì),且同一熱解溫度下木荷生物質(zhì)炭的分解率顯著高于杉木生物質(zhì)炭的。添加低溫制備生物質(zhì)炭(350℃)比添加高溫制備生物質(zhì)炭(750℃)更易提高土壤全氮(TN)含量,添加高溫制備生物質(zhì)比添加低溫制備生物質(zhì)炭對(duì)土壤全碳(TC)、碳氮比(C/N)的提升效果更佳。同一熱解溫度下不同材料生物質(zhì)炭添加對(duì)土壤微生物群落組成無(wú)顯著影響,但同一材料不同熱解溫度下低溫制備生物質(zhì)炭添加顯著改變了土壤微生物群落組成。兩種土壤類(lèi)型下生物質(zhì)炭添加(350℃熱解杉木)對(duì)土壤原有有機(jī)碳礦化影響程度不一,生物質(zhì)炭添加至杉木人工林土壤中土壤CO2釋放速率及累積釋放量均顯著高于甘蔗土中添加生物質(zhì)炭處理。生物質(zhì)炭添加對(duì)杉木人工林土壤原有有機(jī)碳礦化具有抑制作用,對(duì)甘蔗土土壤原有有機(jī)碳礦化具有促進(jìn)作用,且生物質(zhì)炭在不同土壤類(lèi)型的分解率差異顯著。生物質(zhì)炭均能顯著提高不同土壤類(lèi)型的TC、TN以及C/N,減少土壤可溶性有機(jī)碳(DOC)含量,且對(duì)土壤有機(jī)碳和全氮含量較低的甘蔗土的土壤養(yǎng)分含量提升效果更為顯著。35°C培養(yǎng)溫度下的土壤CO2平均釋放速率和累積釋放量更高,生物質(zhì)炭分解速率更快。25℃和35℃培養(yǎng)溫度下單獨(dú)添加秸稈和混合添加秸稈和生物質(zhì)炭處理的土壤CO2釋放速率和累積釋放量均顯著高于對(duì)照土壤處理和單獨(dú)添加生物質(zhì)炭處理的。碳源區(qū)分計(jì)算發(fā)現(xiàn),除第一天外,25℃和35℃培養(yǎng)溫度下生物質(zhì)炭添加均可抑制土壤原有有機(jī)碳礦化,且25℃和35℃培養(yǎng)溫度下添加秸稈均顯著促進(jìn)了土壤原有有機(jī)碳礦化,但25℃培養(yǎng)溫度下混合添加秸稈和生物質(zhì)炭處理顯著促進(jìn)了土壤原有有機(jī)碳礦化,35℃培養(yǎng)溫度下混合添加秸稈和生物質(zhì)炭處理則顯著抑制了土壤原有有機(jī)碳礦化。25℃和35℃培養(yǎng)溫度下秸稈或生物質(zhì)炭添加均可顯著提高土壤TN和TC含量,35℃培養(yǎng)溫度下各處理的土壤C/N比值均低于25℃培養(yǎng)溫度下各處理土壤C/N比值。25℃培養(yǎng)溫度下,單獨(dú)添加秸稈以及混合添加秸稈與生物質(zhì)炭,顯著增加了土壤真菌豐度以及革蘭氏陰性細(xì)菌豐度,對(duì)照土壤以及單獨(dú)添加生物質(zhì)炭的土壤中革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌豐度顯著高于添加秸稈(單獨(dú)或與生物質(zhì)炭混合添加)處理的土壤,且單獨(dú)添加生物質(zhì)炭顯著提高土壤放線菌豐度。35℃培養(yǎng)溫度下,單獨(dú)添加秸稈和混合添加秸稈與生物質(zhì)炭,顯著增加了土壤革蘭氏陰性細(xì)菌豐度,顯著減少了土壤革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌豐度和放線菌豐度。
【圖文】：

不同處理下土壤ｃｏ２釋放速率均隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)迅速下降并逐漸趨于穩(wěn)定，逡逑土壤ｃｏ２累積釋放量亦隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)呈先迅速增加后緩慢增長(zhǎng)的趨勢(shì)（圖逡逑５．１）。在整個(gè)培養(yǎng)階段，添加木荷生物質(zhì)炭處理的土壤Ｃ０２排放速率和累積排放量逡逑均表現(xiàn)為邋Ｓ２Ｍ３５0＞Ｓ２Ｍ５５０＞Ｓ２Ｍ７５0＞Ｓ２邋的變化趨勢(shì)，在培養(yǎng)第邋３邋天，Ｓ２、Ｓ２Ｍ３５Ｑ、Ｓ２Ｍ５５０、逡逑Ｓ２Ｍ７５0處理間土壤Ｃ0２釋放速率和累積釋放量存在顯著差異，其他培養(yǎng)時(shí)段，ｓ２ｍ５５0逡逑和Ｓ２Ｍ７５０處理間無(wú)明顯差異。而添加杉木生物質(zhì)炭處理的土壤（：０２排放速率和累積逡逑排放量表現(xiàn)為Ｓ２Ｓ３５Ｇ＞Ｓ２＞Ｓ２Ｓ７５0＞Ｓ２Ｓ５５0的變化趨勢(shì)，整個(gè)培養(yǎng)期間，Ｓ２Ｓ５５（）和Ｓ２Ｓ７５0逡逑處理的土壤Ｃ０２排放速率和累積排放量差異不顯著，在培養(yǎng)后期（８４？丨１２邋ｄ），Ｓ２Ｓ５５0逡逑和Ｓ２Ｓ７５。處理的土壤Ｃ0２排放速率逐漸小于對(duì)照土壤，且在第１１２天處理間差異顯逡逑著。經(jīng)１１２邋ｄ培養(yǎng)，同一熱解溫度下木荷生物質(zhì)炭添加的土壤＜：０２累積排放量均顯逡逑著高于杉木生物質(zhì)炭處理。相比對(duì)照土壤，木荷生物質(zhì)炭添加均顯著增加了土壤Ｃ０２逡逑累積釋放量，，僅３５０°Ｃ制備的杉木生物質(zhì)炭添加顯著增加了土壤Ｃ０２累積釋放量，逡逑其余兩種溫度制備處理均顯著減少了土壤Ｃ０２累積釋放量，且木荷生物質(zhì)炭處理的逡逑土壤Ｃ０２累積釋放量是杉木生物質(zhì)炭處理的１．１倍。逡逑－－逡逑

水平；而對(duì)于Ｓ２Ｓ３５０、Ｓ２Ｓ５５０和Ｓ２Ｓ７５０處理，杉木生物質(zhì)炭分解率依次為丨．６％、逡逑、０．８％，處理間差異也達(dá)到了顯著水平。隨著熱解溫度的升高，木荷生物質(zhì)木生物質(zhì)的分解率均呈下降趨勢(shì)，且同一熱解溫度下木荷生物質(zhì)炭的分解率于杉木生物質(zhì)炭（圖５．２）。逡逑表５．２不同材料和熱解溫度下生物質(zhì)炭分解量動(dòng)態(tài)逡逑．５．２邋Ｄｙｎａｍｉｃｓ邋ｏｆ邋Ｃ（）２邋ｄｅｒｉｖｅｄ邋ｆｒｏｍ邋ｔｈｅ邋ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｂｉｏｃｈａｒ邋ｕｎｄｅｒ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ邋ａｎｄ邋ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ逡逑ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋（邋ｍｇ邋Ｃ邋ｋｇ＇１邋ｓｏｉｌ）逡逑ｓ邐Ｓ２邐Ｓ２Ｍ３５０邐Ｓ２Ｍ５５０邐Ｓ２Ｍ７５０邐Ｓ２Ｓ３５０邐Ｓ２Ｓ５５０逡逑邐Ｉ５３．９１±５．３１ａ邐１２０．１１邋土邋８．３７ｂ邐６４．２３±４．ｌ３ｄ邐９４．８８±４．４９ｃ邐６３．８０±３．０３ｄ邐５２．２６士邋１．０１邋ｅ逡逑７邐７５．０３±２．９５ａ邐１１．７８±邋１．４９ｃ邐７．１３±０．８７ｄ邐２４．１１±０．９２ｂ邐１０．３８±０．２４ｃｄ邐７．６０±０．８７ｄ逡逑４邐２８．６３±２．８２ａ邐８．６２±邋１．４８ｃ邐５．６７±０．５５ｃ邐１５．３０±０．２２ｂ邐７．４９±０．５４ｃ邐６．０２±０．２７ｃ逡逑２８邐２２．７８±２．４４ａ邐７．２２±邋１．２３ｃ邐５．２６邋土邋１．２９ｃ邐１４．８５±０．３３ｂ邐６．４７邋土邋０．９８ｃ邐５．６２邋土邋０．４４ｃ逡逑５６邐２５．３５±３．１２ａ邐７．４１±０．８３邐７．３３±ｌ．Ｉ５ｃ邐１７．６７±０．２７ｂ邐７．０１±０．８９ｃ邐７．０３邋土邋０．７９ｃ逡逑８４邐１５．５３
【學(xué)位授予單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S153.6

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張蒙;李曉兵;;放牧對(duì)土壤有機(jī)碳的影響及相關(guān)過(guò)程研究進(jìn)展[J];草地學(xué)報(bào);2018年02期

2 徐均華;黃國(guó)強(qiáng);菅攀峰;胡慶輝;李智勇;郭松;柳立;江智敏;;土壤有機(jī)碳研究進(jìn)展及在農(nóng)田生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];耕作與栽培;2018年02期

3 黃錦學(xué);熊德成;劉小飛;楊智杰;謝錦升;楊玉盛;;增溫對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響研究綜述[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2017年01期

4 ;中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所在土壤有機(jī)碳組分對(duì)土地利用的響應(yīng)特征方面取得進(jìn)展[J];干旱區(qū)地理;2017年02期

5 馬昕昕;;溫度對(duì)太谷縣農(nóng)田土壤有機(jī)碳礦化的影響[J];山西農(nóng)業(yè)科學(xué);2017年05期

6 王慧杰;常順利;張毓?jié)?李翔;韓燕梁;;天山雪嶺云杉林土壤有機(jī)碳密度空間分異及其與森林發(fā)育的關(guān)系[J];山地學(xué)報(bào);2017年03期

7 鄧飄云;陳建國(guó);閆文德;;武陵山脈龍山段土壤有機(jī)碳密度分布及控制機(jī)制[J];黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué);2017年08期

8 李龍;姚云峰;秦富倉(cāng);郭月峰;王欣;常偉東;;小流域土壤有機(jī)碳密度空間變異特征的尺度效應(yīng)研究[J];土壤;2014年05期

9 王東波;陳麗;;土壤有機(jī)碳及其影響因素[J];黑龍江科技信息;2015年27期

10 李龍;姚云峰;秦富倉(cāng);郭月峰;平春;;赤峰市小流域地形因子對(duì)土壤有機(jī)碳密度的影響[J];中國(guó)水土保持;2014年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 涂成龍;陸曉輝;崔麗峰;;貴州省農(nóng)業(yè)土壤有機(jī)碳和氮化學(xué)計(jì)量在近50年里的變化[A];中國(guó)礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì)第九次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨第16屆學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2017年

2 雷娜;;延安治溝造地工程對(duì)土壤有機(jī)碳的影響[A];環(huán)境工程2017增刊2下冊(cè)[C];2017年

3 秦小光;寧波;殷志強(qiáng);穆燕;;末次間冰期以來(lái)渭南黃土地區(qū)土壤有機(jī)碳碳庫(kù)的演變[A];中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(中)[C];2012年

4 吳慶標(biāo);王效科;郭然;;土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性研究進(jìn)展[A];生態(tài)學(xué)與全面·協(xié)調(diào)·可持續(xù)發(fā)展——中國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)第七屆全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)論文摘要薈萃[C];2004年

5 汪青;張平究;;退耕還濕對(duì)菜子湖濕地土壤有機(jī)碳組分與質(zhì)量的影響[A];自然地理學(xué)與生態(tài)安全學(xué)術(shù)論文摘要集[C];2012年

6 李富山;韓貴琳;唐楊;吳起鑫;;喀斯特地區(qū)不同生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)碳氮特征:以貴州普定為例[A];中國(guó)礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì)第14屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要專(zhuān)輯[C];2013年

7 邱海源;黃志偉;王憲;;區(qū)域土地利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳的影響[A];第三屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2005年

8 郭沂林;潘劍君;;寒溫帶與中亞熱帶森林土壤有機(jī)碳密度對(duì)比研究[A];面向未來(lái)的土壤科學(xué)（上冊(cè)）——中國(guó)土壤學(xué)會(huì)第十二次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2012年

9 趙營(yíng);郭鑫年;劉汝亮;王世榮;;寧夏灌區(qū)不同類(lèi)型農(nóng)田土壤有機(jī)碳及活性組分含量特征[A];面向未來(lái)的土壤科學(xué)（上冊(cè)）——中國(guó)土壤學(xué)會(huì)第十二次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2012年

10 周衛(wèi)軍;王凱榮;劉鑫;;有機(jī)物料循環(huán)對(duì)紅壤稻田系統(tǒng)土壤有機(jī)碳轉(zhuǎn)化的影響[A];第九屆中國(guó)青年土壤科學(xué)工作者學(xué)術(shù)討論會(huì)暨第四屆中國(guó)青年植物營(yíng)養(yǎng)與肥料科學(xué)工作者學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 記者 李麗云 實(shí)習(xí)生 陰浩;用技術(shù)手段恢復(fù)黑土肥力[N];科技日?qǐng)?bào);2017年

2 步宣;全球循環(huán)與土壤有機(jī)碳[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2010年

3 本報(bào)記者 李禾;我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)土壤固碳能力研究[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

4 ;拿什么留住你，黑土地[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2015年

5 記者　李大慶;400歲森林能持續(xù)積累碳[N];科技日?qǐng)?bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王婧;全球和樣帶尺度森林土壤有機(jī)碳駐留時(shí)間的變化及其影響因素[D];華東師范大學(xué);2019年

2 阿里凱（KASHIF ALI KUBAR）;秸稈還田和免耕對(duì)土壤有機(jī)碳特性及水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

3 黃金權(quán);水力侵蝕作用下小區(qū)尺度土壤有機(jī)碳動(dòng)態(tài)及其微生物學(xué)機(jī)制[D];湖南大學(xué);2014年

4 魏宗強(qiáng);城市封閉土壤有機(jī)碳變化及其影響因素[D];南京大學(xué);2013年

5 張勇;鳳陽(yáng)山不同林分類(lèi)型對(duì)土壤有機(jī)碳的影響[D];南京林業(yè)大學(xué);2018年

6 黃曉磊;稻麥輪作系統(tǒng)中弱晶質(zhì)氧化鐵與土壤有機(jī)碳的相互作用機(jī)制研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

7 姜義亮;黑土區(qū)坡耕地土壤侵蝕對(duì)土壤有機(jī)碳流失的影響研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2019年

8 張文娟;氣候變化與放牧管理對(duì)三江源草地生物量和土壤有機(jī)碳的影響[D];蘭州大學(xué);2018年

9 任立寧;川南毛竹林土壤有機(jī)碳和土壤微生物研究[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2018年

10 沈雅飛;除灌、采伐處理對(duì)馬尾松人工林土壤有機(jī)碳及其相關(guān)過(guò)程的影響[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 徐紅偉;黃土高原不同植被帶植被恢復(fù)土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性及其與土壤性質(zhì)相關(guān)性研究[D];中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心);2019年

2 羅夢(mèng)嬌;半干旱黃土區(qū)退耕林地土壤有機(jī)碳垂直分布特征研究[D];延安大學(xué);2019年

3 張瑤瑤;甘南州草地土壤有機(jī)碳、全氮空間分布特征及影響因素分析[D];蘭州大學(xué);2019年

4 張倩;長(zhǎng)期地膜覆蓋和秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)碳周轉(zhuǎn)的影響[D];蘭州大學(xué);2019年

5 尹艷;不同培養(yǎng)條件下生物質(zhì)炭添加對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響研究[D];福建師范大學(xué);2018年

6 張星星;不同樹(shù)種對(duì)土壤有機(jī)碳組分的影響[D];福建師范大學(xué);2018年

7 張銳;土壤有機(jī)碳Vis-NIR光譜信號(hào)挖掘及其預(yù)測(cè)精度提升研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

8 王永慧;華北潮土不同地力土壤有機(jī)碳特征與土壤微生物群落結(jié)構(gòu)研究[D];內(nèi)蒙古師范大學(xué);2019年

9 張美玲;西南沿邊南卡江支流土壤有機(jī)碳格局及其影響因子[D];云南大學(xué);2017年

10 劉梅;大興安嶺地區(qū)土壤有機(jī)碳空間變異及空間分布特征的主控因素分析[D];哈爾濱師范大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2641523