生物炭改良显著调节升温对土壤生化过程的影响

为探究升温与生物炭对土壤有机质（SOM）循环的交互影响，研究发现生物炭可稳定 C 循环，增强土壤韧性。

　　升温显著改变土壤有机质（SOM）的循环过程，向土壤中添加生物炭同样如此。然而，它们之间如何相互作用进而影响 SOM 循环却鲜少受到关注。本研究旨在填补这一知识空白。研究人员将添加了 1% 或 5%（质量比）玉米芯衍生生物炭的砂壤土（干旱土），分别在 20℃和 30℃（模拟升温）条件下进行培养。期间，对土壤呼吸、激发效应以及一系列土壤变量进行了测量。结果显示，较高和较低生物炭添加量分别使土壤呼吸增加了 12.4% 和 21.2%，这表明较高添加速率的生物炭会通过同时增加碳（C）输入和改变碳氮比（C:N），限制硝酸盐的有效性，进而增加土壤的 C 含量。此外，添加 1% 的生物炭降低了土壤呼吸的总体温度敏感性（Q₁₀），而添加 5% 的生物炭则未对其产生影响。而且，无论是否升温，两种添加速率的生物炭均诱导出显著的负激发效应，这进一步证实了生物炭在该土壤中稳定 C 的潜力。生物炭添加量与缓解升温对微生物生物量的有害影响呈线性关系。升温显著降低了几丁质酶和碱性磷酸酶的活性，虽然生物炭的添加能以线性方式缓解升温导致的这些酶活性的降低，但与添加生物炭的常温土壤相比，其活性仍然较低。总体而言，该研究表明，生物炭改良显著调节了升温对土壤生化过程的影响。生物炭改良通过稳定 C 循环和细胞外酶活性增强了土壤的恢复力，突出了生物炭减轻升温对土壤影响的潜力。