近年来,生物质炭作为一类重要的碳质材料,因其生产成本低、对环境友好、改良效果佳,其在土壤中的应用也受到了越来越多的关注。蚯蚓作为土壤中生物量最大的动物类群之一,能够通过持续的掘穴和取食活动刺激微生物的增殖,并引发微生物群落的变化,从而导致土壤有机质分解和养分循环,进而改变土壤的理化性质和生物学性质。作为“土壤工程师”的蚯蚓和功能多样、应用前景广阔的生物质炭在土壤环境中存在着复杂的相互作用。在本研究中,分别采用生物质炭-蚯蚓、生物质炭-蚯蚓粘液以及土壤-生物质炭-蚯蚓培养体系,研究了在纯炭体系中蚯蚓和蚯蚓粘液对生物质炭理化性质的影响以及土炭体系中蚯蚓的取食过肠作用对生物质炭性质的影响。研究结果表明:(1)加入蚯蚓后的生物质炭pH、CEC相较于对照组都显著降低,有机碳含量则显著提高。表明蚯蚓有改变生物质炭性质的潜力。(2)蚯蚓粘液增加了生物质炭的硝态氮含量,降低了阳离子交换量,没有对pH值,速效磷含量,有机碳含量产生显著影响。这表明蚯蚓的粘液作用是改变生物质炭性质的一个可能的途径。(3)土炭体系中与各自未投加蚯蚓的土相比,蚓粪S和加入生物质炭土的蚓粪SB中的有效磷含量都明显增加(P<0.05)。然而在SB中,蚓粪中的有效磷含量相较于接种过蚯蚓的土也显著增加,而在土壤S中蚓粪含量无明显变化。相较于土壤S中未投加蚯蚓的土及接种过蚯蚓的土的铵态氮含量,土壤SB中都显著增加,而蚓粪中的铵态氮含量却比土壤S减少了。这表明蚯蚓的取食过肠作用是改变生物质炭性质的可能的另一个途径。(4)土壤S蚓粪中的碱性磷酸酶活性值相较于其未投加蚯蚓的土和接种过蚯蚓的土都显著降低,而在土壤SB蚓粪中的磷酸酶活性只相对接种过蚯蚓的土显著降低,表明蚯蚓的取食过肠作用对生物质炭对土壤碱性磷酸酶活作用产生影响。土壤S蚓粪中的蔗糖酶活性值相较于未投加蚯蚓的土显著增加,相较于接种过蚯蚓的土显著降低;而在土壤SB蚓粪中的蔗糖酶活性只相对未添加过蚯蚓的土显著增加,表明蚯蚓的取食过肠作用对生物质炭对土壤蔗糖酶活作用产生影响。(5)在门水平上,与S0和SE相比,SC中五类优势菌群(变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门和酸杆菌门)都变化显著。SBC相比于SB0和SBE变化的趋势与SC相比于S0和SE相同,但是变化的幅度小于SC。而且SBC相较于SC,变形菌门、绿弯菌门和酸杆菌门相对丰度增大,放线菌门和拟杆菌门减少。表明蚯蚓的取食及肠道内特殊的环境可能改变了生物质炭的结构和功能,进而改变了排泄出的蚓粪中的细菌菌群的多样性、丰富度和相对丰度。这也近一步表明蚯蚓的取食过肠作用是改变生物质炭性质的可能的另一个途径。综上所述,蚯蚓能够通过取食过肠和粘液分泌过程改变生物质炭的理化性质和生物学性质。这为认识生物质炭与蚯蚓,与土壤生物之间的相互作用关系提供了依据。