生物质炭对土壤温室气体排放影响机制探讨
2012-08-15邱虎森王翠红
湖南农业科学 2012年11期
邱虎森,王翠红,盛 浩
(湖南农业大学资源环境学院,湖南 长沙 410128)
2009年哥本哈根会议中全球变暖这一议题受到广泛的关注,温室气体(CO2、CH4和N2O 等)排放导致温室效应加剧,全球气温升高,严重威胁了生态系统的平衡和人类的生存发展[1]。全球森林过度采伐和其他土地利用变化导致土壤CO2释放量增加,占过去两个世纪人类活动CO2释放总量的一半[2]。农田也是温室气体的一个排放源,如何通过减少土壤温室气体排放来减轻全球气候变暖日益成为国内外科学工作者们共同关注的问题。在诸多方法或措施中,近年来一种叫生物质炭(biochar)的材料物质备受国内外研究学者的关注。生物质炭是指生物质在完全或部分缺氧的情况下经热解炭化产生的一类高度芳香化难溶性固态物质。研究资料表明,早期人们对生物质炭的研究证明生物质炭的施用具有农业生产增产增汇的作用,并且最近对其环境影响效应的研究表明,与制备生物质炭的原料相比,生物质炭施入土壤后,可以减少土壤温室气体的排放[3-4],但其尚处于初期探索阶段,需要更多的试验证据来支撑。本文从生物质炭影响温室气体排放的可能机制方面进行综述,旨在为生物质炭在农业温室气体减排方面的研究提供参考。
已有研究表明,生物质炭对温室气体排放的影响受生物质种类、热解温度、施入量等因素制约。Spokas[4]在实验室条件下研究了热解温度在400~850℃条件下制成的16 种生物质炭对农田土壤、森林土壤、垃圾填埋场填埋区覆盖土壤温室气体排放的影响,结果表明:仅有815℃和505℃下制成的玉米秸秆生物质炭降低了农田和垃圾填埋场土壤CO2的排放;……
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