生物质炭是农业废弃生物质在限氧条件下,经高温热裂解炭化产生的一类具有高度芳香性和稳定性的固态物质。生物质炭被认为是以碳封存形式减少温室气体排放的有效手段,对减缓全球气候变暖的趋势具有重要作用。土壤团聚结构与土壤有机质的稳定性密切相关,土壤有机质影响土壤团聚体的形成。本研究以一次性施入生物质炭三年后的旱地玉米田为研究对象,采用团聚体分级方法,结合稳定性同位素示踪方法和红外光谱分析,并通过设置不同培养条件,测定施用生物质炭后土壤微生物指标及有机碳的矿化速率的变化,研究施用生物质炭对旱地玉米田有机碳的结构组成及土壤有机碳稳定性的影响,探讨施用生物质炭对土壤结构及有机碳稳定性的影响机制,为生物质炭施用作为农业可持续发展的重要手段提供理论依据。主要研究结果如下:1、土壤的矿化速率随培养时间的延长而降低。施用生物质炭降低了旱地土壤有机碳的矿化速率和累积矿化量,同时降低了其潜在矿化量和土壤呼吸温度敏感系数,提高了土壤有机碳的稳定性。在一定培养条件下,施用生物质炭显著降低了土壤的微生物熵和微生物代谢熵,有利于土壤生态系统稳定性的提高。2、各处理土壤均以200-20μm团聚体粒组所占的比例最大。施用生物质炭可增加土壤中>20μm团聚体粒组的含量,并降低20-2μm团聚体粒组的含量,对<2μm团聚体粒组的含量没有显著影响。施用生物质炭提高了土壤团聚稳定性,这对改良土壤结构有积极意义。土壤有机碳含量以<2μm团聚体粒组最高。施用生物质炭可显著提高>2μm团聚体粒组有机碳的含量,增大其碳氮比;降低<2μm团聚体粒组有机碳含量,对其碳氮比无显著影响。3、施用生物质炭对土壤有机碳在不同团聚体粒组中的分配产生了显著影响,试验结果表明施入的生物质炭主要富集在土壤>20μm团聚体粒组中,同时也增加了>20μm团聚体粒组中芳香碳的相对含量,增大疏水性C/亲水性C比值,减少多糖的相对含量,<2μm团聚体粒组则呈现相反趋势。土壤中较活跃的碳往往也集中在大团聚体中,这意味着生物质炭的施用可能会影响较大团聚体中原有碳的组成,但这需要长时间的研究验证。