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生物炭是秸杆、木材、树叶、动物粪便和污泥等生物质在缺氧条件下热解生成的残余物,具有高的C含量、孔隙丰富、碱性,施用于石灰土可以提高其有机碳的含量,提高微生物丰度,改变微生物群落功能多样性结构。本文将玉米秸秆在350℃、600℃ 下制成生物炭(BC350、BC600)、和玉米秸秆(MS)分别按质量比3、6%施加到石灰土中进行室内模拟试验,探讨生物炭在岩溶区石灰土中的稳定性和其对土壤微生态环境的影响,评价生物炭固碳增汇的效果和其对石灰土生物化学过程的影响。主要研究结果如下:1.玉米秸秆及其生物炭对岩溶区石灰土土壤有机碳的影响添加玉米秸秆及其生物炭均有利于土壤有机碳的累积,培养结束后,各处理组土壤有机碳的含量大小依次为 6BC350>6BC600>3BC350>3BC600>6MS>3MS(6BC350、6BC600、6MS分别表示添加质量比6%的BC350、BC600、MS的处理组土壤;3BC350、3BC600、3MS分别表示添加质量比3%的BC350、BC600、MS的处理组土壤)。生物炭稳定的碳结构和富含碳元素特性,有利于土壤有机碳的累积,350℃低温下制成的生物炭对石灰土中有机碳的累积贡献最大,按质量比3%和6%添加量的处理组分别比同比用量的玉米秸秆处理组的土壤总有机碳的高 12.75 g · kg-1 24.95 g · kg-1。添加玉米秸秆和及其生物炭培养初期,土壤有机碳矿化速率均会提高,随着用量的提高而增高。同比用量下,矿化速率为MS>BC350>BC600>CK。培养后期,BC600对土壤有机碳的矿化有抑制作用,但呈不显著差异(P>0.05)。在培养后期有机碳矿化速率MS在3%和6%用量处理组土壤有机碳矿化速率高于空白对照组(CK)4倍以上,生物炭的处理组与空白对照组(CK)差别不大,秸秆制成生物炭后碳稳定性提高。添加生物炭对CO2的累积释放量显著低于添加秸秆处理的土壤,同比用量下,3%的质量比添加量下,BC350和BC600处理组CO2的累积释放量分别低于MS处理组81.22%、84.19%,土壤有机碳矿化率分别低于MS处理组83.70%、84.54%。6%用量下CO2的累积释放量分别低78.79%、84.65%,土壤有机碳矿化率分别低82.90%、85.14%。2.玉米秸秆及其生物炭对岩溶区石灰土生物化学过程的影响添加玉米秸秆和及其生物炭均可提高土壤pH,在3%用量下,BC350处理组pH值提高到7.10,平均高于空白对照组(CK)0.29,BC600处理组pH值提高到7.29,平均高于对照组(CK)0.48。MS处理组在培养初期土壤pH值的变化不大,随着培养时间的延长,pH值不断的增高,培养后期pH值从6.81增加到7.34。添加秸秆可显著提高土壤微生物数量,细菌、放线菌、真菌增加的比例不一,添加BC350也可提高微生物的数量,但没有秸秆的明显,添加BC600生物炭对微生物的生长抑制作用。添加玉米秸秆及其生物炭均可改变土壤微生物群落功能多样性的结构,加入秸秆提高土壤微生物胺类代谢群落的优势度,生物炭的施用在培养初期有利于对胺类代谢群的生长。随着培养时间的延长,土壤微生物酸类代谢群落的优势度提高。4个不同处理在6个培养阶段蔗糖酶和脲酶含量有明显的差异性,土壤蔗糖酶活性大小依次为MS>BC350>BC600>CK,土壤脲酶活性大小依次为MS>CK>BC600>BC350。