《生物質焦對潮土全碳庫轉化的影響及其機理分析》是依託中國農業大學，由李貴桐擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：生物質焦對潮土全碳庫轉化的影響及其機理分析
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：李貴桐
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生物質焦(biochar)是當前全球氣候變化研究的熱點之一，但其科學基礎尚不堅實。項目以我國北方農田潮土全碳庫為核心，研究生物質焦對秸稈形成土壤有機碳和土壤碳酸鹽轉化平衡的影響。項目通過田間定位試驗、模擬試驗和系統分析等研究方法，採取田間連續原位觀測、影響因素對比分析、同位素標記技術等手段，希望明確以下結果：1、生物質焦與秸稈還田方式的組合對秸稈分解速率和外源有機碳土壤截存比例的影響；2、生物質焦對土壤碳酸鹽轉化與剖面分布的影響；3、不同生物質焦施用方式下秸稈碳轉化為土壤碳酸鹽的比例；4、生物質焦種類與土壤乾濕交替對秸稈分解的影響及兩因素間的互動作用；5、土壤凍融交替過程對生物質焦/土壤碳酸鹽體系行為的影響；6、生物質焦技術在冬小麥夏玉米體系降低碳排放中的作用及最佳化途徑。總之，通過實驗數據，項目結果有助於提高人們對生物質焦碳減排作用的認識，進而客觀評價生物質焦的碳減排功能。
結題摘要
生物質焦(biochar)是當前全球氣候變化研究中的熱點之一，但其碳減排的意義仍缺乏堅實的科學研究基礎。其中，生物質焦施入土壤後對土壤碳庫平衡與轉化的影響，直接決定了其是否能提高土壤的碳截存能力。因此，以我國北方農田典型土壤—潮土為研究對象，研究生物質焦對土壤有機碳和無機碳庫平衡與轉化的影響，可以明確生物質焦是否可增加供試土壤的碳截存能力，進而指導生物質焦在相關農田中的套用。 本項目主要以2009年設定的生物質焦長期田間試驗為依託，主要研究：（1）生物質焦用量對土壤碳庫的影響，包括對表層土壤有機碳含量、組成和團聚體分布的影響，對土壤無機碳和Ca2+、Mg2+剖面分布的影響，以及對土壤水溶性有機碳動態、組成及剖面分布的影響；（2）生物質焦用量對周期性小麥-玉米還田秸稈補充土壤有機碳的影響；（3）生物質焦對玉米-小麥產量及土壤性質的長期影響；（4）施入土壤5年後生物質焦性質的變化。 重要結果包括：（1）土壤施入生物質焦，雖然可提高土壤總有機碳的含量，但卻降低了非生物質焦部分有機碳的含量，加速了土壤本身有機碳的礦化，消弱了秸稈還田補償土壤有機碳損失的作用。施用30~90 t/ha生物質焦可減少土壤本身有機碳10-26%。（2）小麥、玉米秸稈周期性還田條件下，施用生物質焦主要減少了小麥秸稈進入土壤有機碳庫的數量（5-10%）。（3）施用生物質焦可以增加石灰性土壤無機碳的數量，進而提高土壤截存碳的能力。施用30~90 t/ha生物質焦可提高土壤無機碳21-61%。（4）生物質焦主要提高大團聚體（＞1000μm）的有機碳濃度和數量，增加土壤有機碳的分解活性。（5）石灰性土壤施用生物質焦可提高小麥多年平均產量7.2%、玉米產量6.1%，對主要土壤過程（養分供應、pH、水分動態）無顯著影響。 上述結果的科學意義在於：（1）對生物質焦可增加土壤碳截存能力的論斷需要重新評估。（2）生物質焦可以提高石灰性土壤作物的產量，而對土壤主要土壤過程（養分供應、pH、水分動態）無顯著負面影響。
