生物炭在微生物诱导下的双重碳固定作用：二氧化碳固定与土壤结构改善

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：The dual role of Biochar synergistic microbially induced carbon fixation: carbon dioxide fixation and soil structure improvement

BC-MICF系统通过生物炭协同微生物固碳实现碳封存与土壤改良的双重效益，使土壤固碳潜力提升10948.90%，大颗粒土壤含量增加218%，显著改善土壤结构和保水能力，将土壤转变为碳汇，为应对气候变化和土地退化提供新路径。

　　

摘要

温室气体浓度的持续上升对地球系统构成了不可逆转的威胁，而土壤的流失和退化正在逐渐侵蚀人类生存的基础。因此，开发能够同时实现碳减排和土壤改良的高效技术至关重要。尽管近年来出现了多种碳固定和土壤修复方法，但大多数方法存在局限性，如作用单一、操作复杂以及成本高昂。本研究提出并验证了一种基于生物炭协同微生物诱导碳固定（BC-MICF）的复合系统，该系统在二氧化碳固定和土壤结构改善方面表现出双重优势。研究结果表明，应用BC-MICF系统后，土壤的碳固定潜力达到了17703.8毫克/平方米·天，碳固定速率提高了83.58毫克碳/平方米·天，相较于对照组（S组）分别增加了10948.90%和9768.00%。此外，大直径土壤团聚体（直径大于2毫米）的含量增加了218%，土壤结构稳定性和水分稳定性分别提高了84.07%和48.43%，基本养分保持率提高了7.49%-10.25%，孔隙度增加了68.94%，显著改善了土壤的导水性、透气性，并增强了其保水、保肥和抗侵蚀能力。BC-MICF系统不仅有效恢复了土壤的生态功能和水文特性，还实现了将大气中的二氧化碳稳定储存在土壤中的目标，从而使土壤从“碳源”转变为“碳汇”，为同时应对气候变化和土地退化这一双重危机提供了新的技术途径和理论支持。