温室气体增加是造成全球气候变暖的主要原因,减少大气温室气体浓度,已成为全人类急需解决的问题。近10年来将生物质转化为生物炭（Biochar）施入土壤,实现固碳减排和土壤改良的研究受到广泛关注。大量研究业已证明生物质炭用作土壤改良剂,可对土壤产生多方面的有益影响,如降低土壤酸度、增加土壤持水量、改善土壤结构、提高土壤肥力、增加作物产量等,同时生物质炭还能够有效降低土壤温室气体的排放。我国农业每年产生的秸秆资源量丰富,但其综合利用率低于50%,故将秸秆炭化并连续还田研究可能兼顾秸秆利用和环境保护多重作用。目前,关于生物炭对土壤温室气体排放影响的研究很多,但由于不同学者所采用的实验设计和方法不同,所得到的结论也不尽相同。土壤温室气体排放是微生物活动的过程,如土壤中有机质的生物氧化、甲烷的氧化以及硝化和反硝化作用。土壤酶活性是土壤微生物功能和土壤物理化学性质的传感器,是保持土壤营养利用的关键。微生物是土壤增汇减排等生态过程的关键生物类群,但同时对比研究秸秆和生物炭增汇减排效应的微生物机制相对较少。因此,有必要进一步深入研究秸秆和生物质炭施用后土壤温室气体CH₄、CO₂和N₂O排放与土壤微生物活性的内在关系,揭示其微生物学机制。本研究采用土壤微缩培养系统（microcosm system）,在潮土中添加小麦秸秆及其制备的不同剂量生物质炭,试验设5个处理,即:新鲜土壤（S）、新鲜土壤+秸秆（WT）、新鲜土壤+低剂量的生物质炭（BC1）、新鲜土壤+中等剂量的生物质炭（BC2）、新鲜土壤+高剂量的生物质炭（BC4）。并于实验室内25℃条件下培养,分别在第0、10、20、40、80和120 d采样,测定土壤温室气体（CO₂、CH₄、N₂O）排放量、微生物量碳、磷酸酶、FDA水解酶、脲酶及过氧化氢酶等土壤酶活性。实验结果表明,与对照相比,在土壤中施加秸秆后,CO₂的排放量显著增加,而施加生物质炭降低了CO₂的排放量。CH₄的排放在第0～20 d期间呈现降低趋势,第20～120 d期间呈现增加的趋势,但在整个培养期间,施用生物质炭处理比施用秸秆处理相比,CH₄排放量减少。N₂O的排放量在各处理间无显著性差异（P> 0.05）。同时表发现施用秸秆后,除酸性磷酸酶外,其他各种酶活性呈倍数增加,而施用生物质炭总体上使土壤酶活性有所降低。通过计算还发现,施用生物质炭后,全球增温趋势（以CO₂当量100年算）明显降低。由此可见,将秸秆转化成生物质炭施用不仅可以增加土壤碳汇,还可达到减少温室气体排放的效果。