土壤酸化直接影响土壤养分的有效性,诱发农作物土传病害,提升重金属等污染物活性,进而威胁农业生产力和农产品安全。雷竹(Phyllostachys praecox)林是我国南方山区重要的经济林之一。然而,长期集约化经营导致了雷竹林土壤酸化、肥力衰退和微生态环境恶化等问题,严重制约了雷竹林可持续发展。如何改良雷竹林土壤酸化、恢复其生物学功能是困扰当地农、林管理部门和农户的技术难题。石灰和生物质炭施用对改善农田土壤酸化、提高土壤质量和作物产量等方面有积极作用,然而,在田间尺度下石灰和生物质炭施用是否能有效改良雷竹林土壤酸化、恢复和提高土壤微生物生物量和活性尚不明确。鉴于此,本论文以浙江省杭州市临安区太湖源镇的典型雷竹林酸化土壤为研究对象,设置了两种用量生物质炭单施及其与石灰配施的田间试验(共6个处理,分别为:对照(CK);10 t ha-1生物质炭(B1);20 tha-1生物质炭(B2);单施4 t ha-1石灰(L);10 t ha-1生物质炭与4 t ha-1石灰配施(B1L);20 t ha-1生物质炭与4 t ha-1石灰配施(B2L)),跟踪监测了不同处理1、3、6和12个月后的土壤理化性质、微生物量、土壤酶活性和基础呼吸的变化,探讨了石灰与生物质炭单施和配施处理对雷竹林土壤的化学和生物学改良效应。取得的主要研究结果如下:(1)石灰与生物质炭单独施用和两者配施均能显著提高土壤pH,降低土壤交换性H+、Al3+含量和交换性酸总量,改善雷竹林土壤酸化状况。与CK相比,石灰施用在4个时期均显著(P<0.05)提高了土壤pH 1.7～2.0个单位;单施生物质炭也显著提高了 pH(0.12～0.51),降低了交换性酸(17.62%～44.88%)和交换性铝(21.58%～48.97%)的含量;与石灰相比,生物质炭对土壤酸度降低幅度小。石灰与生物质炭对交换性酸和交换性铝含量有显著的交互作用(P<0.05),两者配施更有利于降低土壤潜性酸含量。(2)单施石灰与生物质炭以及两者配施均能不同程度改善土壤理化性质,且生物质炭与石灰配施促进了土壤碳含量。施用石灰对土壤容重无显著影响但提高了电导率,而生物质炭施用在不同时期均降低了土壤容重(5.47%～13.34%)但对电导率影响不大;单施生物质炭与石灰以及两者配施均显著提高了土壤含水量(5.74%～56.83);石灰施用对土壤总氮、速效钾和有效磷无显著影响,而生物质炭施用提高了土壤全氮(8.61%～12.34%)和速效钾含量(8.79%～70.76%)。单施石灰降低了土壤有机碳含量(0.67%～9.75%),而单施生物质炭显著提高了土壤有机碳含量(15.24%～27.84%);生物质炭与石灰配施具有显著的交互效应(P<0.05)。在试验6个月内,单施石灰显著提高了易分解碳组分含量,促进了土壤惰性碳向易分解碳的转化;施用生物质炭降低了 土壤可溶性碳(DOC)含量(3.37%～30.08%),提高了惰性碳组分含量(53.09%～128.12%)。(3)石灰与生物质炭施用均能提高土壤微生物生物量,但不同类群微生物对石灰和生物质炭施用的响应存在差异。单施石灰能较大程度提高土壤微生物量碳(72.11%～143.28%)、氮(76.43%～460.97%)含量与细菌 16S rRNA(43%～266%)、真菌18S rRNA(41%～145%)和古菌16S rRNA(115%～289%)基因拷贝数,而生物质炭处理仅较小幅度提高了微生物量氮含量与细菌、真菌基因拷贝数。土壤微生物量的变化与土壤含水量、土壤pH和交换性酸含量及DOC含量存在显著相关性,生物质炭和石灰施用后引起的土壤酸度降低和可溶性碳组分含量的变化是驱动微生物生物量变化的主要原因。(4)石灰和生物质炭施用显著改变了土壤碳、氮、磷转化相关酶活性,但不同土壤酶对石灰和生物质炭施用的响应也存在显著差异。单施石灰较大幅度提高了α-葡萄糖苷酶(50.97%～209.25%)、β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(20.96%～230.97%)和亮氨酸氨基酞酶(7.59%～59.02%)活性,降低了酸性磷酸酶活性(40.13%～64.10%),而单施生物质炭对其影响程度较小;与单施石灰相比,生物质炭与石灰配施一定程度降低了α-葡萄糖苷酶(12.37%～25.47%)、β-葡萄糖苷酶(23.14%～58.70%)、纤维二糖水解酶(6.15%～55.33%)、β-木聚糖苷酶(3.32%～71.70%)、亮氨酸氨基酞酶(6.90%～23.04%)、β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(5.02%～111.11%)活性。生物质炭与石灰对土壤酶活性具有显著的交互作用(酸性磷酸酶除外)。土壤酶活性变化与土壤含水量、pH、可溶性碳和微生物量具有较强的相关性。(5)土壤呼吸作用在单施石灰后的前6个月有显著提高,提高幅度为32.76%～54.15%,而单施生物质炭对这段时期内土壤呼吸速率无显著影响。与单施石灰相比,生物质炭与石灰配施后显著降低了土壤呼吸速率,降幅为9.00%～27.65%。因此,生物质炭与石灰配施能一定程度抵消石灰对土壤呼吸速率的促进效应。此外,不同采样时期土壤呼吸存在差异,石灰对土壤呼吸的促进效应随时间逐渐降低。综上所述,石灰和生物质炭施用均能不同程度改善雷竹林土壤酸化、提高土壤养分和生物学功能状况。相比生物质炭,石灰在促进土壤pH、微生物量和酶活性方面具有较高的优势,但可能不利于土壤有机碳的固持;生物质炭可降低土壤容重、改善土壤结构和养分,且与石灰配施能显著提高土壤有机碳库,一定程度抵消石灰对土壤呼吸速率的促进效应。因此,生物质炭与石灰配施可为雷竹林酸化土壤改良以及土壤固碳减排提供理论参考依据。