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紫色土是紫色岩风化所形成的土壤,具有成土速度快、发育进程慢、养分充足、肥力高等特点,在中国西南区域广泛分布,但受到气候条件及耕作方式的影响,紫色土养分容易流失。生物炭作为一种土壤改良剂,能够改善土壤的理化性质,影响土壤中氮素的转化,同时具有保水、保肥作用。杨木是我国人工林主要树种之一,近年来随着杨木工业用量越来越大,由此产生的杨木废料越来越多,探究杨木废料经济可行的资源化利用途径是当前急需。利用杨木废料制备生物炭,用于改良紫色土壤,能够实现杨木废料的资源化,同时改良土壤,具有重大的环境意义与经济价值。硝化作用在土壤氮素转化过程中占据重要的地位,并与土壤肥力和农业环境污染密切相关。已有研究表明,生物炭对土壤的硝化过程会产生影响,主要的作用机制包括非生物机制和生物机制,然而目前并无统一定论,相关的机理研究还不够深入。为了解杨木生物炭应用于改良紫色土以及控制氮素损失方面的潜力,进行杨木生物炭对土壤理化性质及硝化作用的影响研究。本研究以杨木碎屑为原料,制备400℃和700℃的杨木生物炭,按5%（w/w）的比例加入到土壤中,分别记为BC400-5%和BC700-5%试验组,以不加入生物炭的土壤为对照（记为CK）,开展为期6周的土壤微宇宙培养试验,同时考察杨木生物炭对土壤p H值、有机质、阳离子交换量（CEC）、氨氮、硝态氮以及硝化潜势和土壤矿化作用的影响,然后通过Person相关性分析,探究土壤p H值、有机质、CEC与土壤硝化作用的相关性;氨氮作为硝化作用的底物,对土壤硝化作用的进程有至关重的作用,生物炭能够改变土壤中氨氮的含量及赋存形态进而影响硝化作用,为了解氨氮在生物炭-土壤系统中的赋存状态及其对杨木生物炭添加的响应,开展了生物炭对土壤中氨氮挥发与氨氮吸附的试验,主要探究了杨木生物炭对土壤氨挥发速率、氨挥发总量以及对氨氮吸附热力学和动力学的影响;最后,探究了生物炭对土壤硝化作用的微生物影响机制,以微宇宙培养结束第1周和第6周的土样为样本,通过高通量测序考察生物炭对土壤微生物群落结构及硝化功能基因AOA-amo A和AOB-amo A基因丰度的影响。通过开展以上研究,得到了以下结论:（1）相较于CK,BC400-5%和BC700-5%显著提高了土壤的p H值、有机碳含量和土壤CEC（p＜0.05）。BC400-5%和BC700-5%显著降低了土壤中氨氮、硝态氮的含量（p＜0.05）,并显著抑制了土壤的硝化潜势和土壤矿化作用（p＜0.05）。（2）相较于CK,BC400-5%和BC700-5%均显著减少了土壤的氨挥发总量（p＜0.05）,分别减少约23.78%、8.53%。BC400-5%显著地降低土壤氨挥发速率（p＜0.05）,而BC700-5%影响不显著,这与BC400比BC700含有更多的酸性含氧官能团有关。CK、BC400-5%、BC700-5%土样对氨氮的吸附以化学吸附为主,遵循二级动力学模型,且吸附过程复杂,内扩散不是唯一控制速率的因素;吸附过程遵循Freundlich吸附模型,以多分子层不均匀吸附为主,BC400-5%、BC700-5%比CK更容易吸附氨氮,杨木生物炭的添加导致土壤中分布的氨氮含量减少。（3）高通量测序在所有土样中共发现细菌30门、74纲、163目、281科、551属、602种,其中有10个优势菌门分别为变形菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、疣微菌门（Verrucomicrobia）、螺旋菌门（Spirochaetes）、硝化螺旋菌门（Nitrospirate）,它们占所有序列的95.79%-97.84%。BC400-5%在第6周显著地提高了土壤细菌群落结构多样性（p＜0.05）,BC700-5%在第1周显著地降低了土壤细菌群落结构多样性（p＜0.05）;BC400-5%和BC700-5%能够显著地改变大部分优势菌门的相对丰度,且二者对优势菌门的影响结果不同。（4）根据UPGMA聚类分析,BC400-5%物种组成与BC700-5%、CK存在显著性差异（p＜0.05）;BC700-5%和CK物种组成差异较小。在种分类水平上BC400-5%对主要优势菌种相对丰度产生显著性影响（p＜0.05）,BC700-5%没有对优势菌种相对丰度产生显著性影响。同时相较于CK,BC400-5%和BC700-5%显著降低了土壤AOA-amo A和AOB-amo A的基因丰度（p＜0.05）,抑制了土壤的硝化作用,BC400-5%的抑制作用比BC700-5%更显著（p＜0.05）。