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据估测,全球每年通过生物体和化石燃料燃烧形成大量的黑碳,大部分黑碳残留在地表,这表明了全球碳沉降的巨大潜力。这些黑碳可能构成了土壤有机质中芳香结构的主要来源,在有些土壤中黑碳能达到土壤有机碳的45%以上。黑碳被认为是某些土壤和沉积物有机质的主要组成部分,对稳定土壤有机碳库可能具有较大作用,而且黑碳有利于土壤中可溶性碳的吸附,这说明黑碳可能对土壤有机质的保存有积极意义。胡敏素(HM)和黑碳(BC)均为土壤有机质慢库的组成部分,对土壤有机质的转化起着调控作用。在地质化学循环中胡敏素(HM)是kerogen的前体物质,而随着有机质演化程度的加深,kerogen可形成石墨;胡敏酸中的芳香结构可能来自黑碳,而胡敏酸和HM之间可以相互转化,HM中的芳香结构是否也来自黑碳呢?如果这些结论得到证实将极大的推动土壤有机质的理论研究。看来黑碳与土壤有机质有着密不可分的联系,那么土壤中是否含有黑碳呢?有的话含量是多少呢?黑碳对土壤腐殖质会有什么影响呢?于是本论文从两个方面出发,一方面是在长春市吉林农业大学附近采取不同土样进行黑碳含量的分析,另一方面采用室内模拟试验方法,从动态的角度研究不同黑碳的添加量对腐殖质的影响。实验研究结果如下:(1)煤灰土中黑碳的含量最高,达到91.12 g·kg-1;火烧后土中的黑碳居于第二,含量达到34.52 g·kg-1;郊区土中黑碳的含量最低,为8.95 g·kg-1;煤灰土,火烧后土与郊区土壤相比,分别是其含量值的10.2倍和3.9倍;校内表层土中黑碳的含量达到14.48g·kg-1,是郊区土的1.6倍;小河沟表层土含量为11.74 g·kg-1,是郊区土的1.3倍;马路边耕地土的含量为9.03 g·kg-1,是郊区土的1倍。表层土中黑碳的含量高于亚表层土。郊区土壤中黑碳含量低于其他土壤,说明了土壤中黑碳的含量除了受环境因子的影响,还会受到人为活动及交通的影响。土壤中黑碳的含量在一定程度上也反映了土壤受污染的程度。(2)当土壤中含有一定量的黑碳时,黑碳会为微生物菌群提供营养,加速菌群的繁殖,从而加快了其对腐殖物质的分解,但随着时间的延长,由于黑碳具有较强的吸附能力而抑制了降解菌的降解作用,但是这一作用又与土壤中黑碳的含量有着一定的关系。低含碳量有利于胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的分解,高黑碳含量有利于胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的形成与积累。在土壤中添加一定量的黑碳时,由于黑碳与铁结合胡敏素(HMi)、粘粒结合胡敏素(HMc)、不溶性胡敏素(HMr)相结合,使得它们的数量均增加,但是加入的黑碳大部分会与不溶性胡敏素(HMr)相结合,少部分会与铁结合胡敏素(HMi)和粘粒结合胡敏素(HMc)结合。(3)当土壤中含有一定量的黑碳时,黑碳在初期为微生物群体提供了营养,加速了它们的繁殖,于是便加快了HA和FA的降解速度,使得HA和FA的缩合度降低,结构变简单;但随着时间的延长,由于黑碳具有极强的吸附能力,它可以从土壤中吸附其他物质,物质对黑碳的包裹导致了黑碳为微生物提供营养能力的下降,从而抑制了微生物的降解作用,使得胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的缩合度增加,结构变复杂。在不同黑碳含量培养下,高黑碳含量有利于胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的结构简单化。