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施用生物质炭5年后夏玉米土壤呼吸研究

2021-01-27马雯琪蒋靖佰伦李典鹏唐光木徐万里贾宏涛

农业资源与环境学报 2021年1期

马雯琪,蒋靖佰伦,李典鹏,唐光木,徐万里*,贾宏涛,3*

(1.新疆农业大学草业与环境科学学院,乌鲁木齐 830052;2.新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所,乌鲁木齐 830092;3.新疆土壤与植物生态过程重点实验室,乌鲁木齐 830052)

土壤呼吸是土壤碳库向大气输出碳的主要途径,也是大气CO2重要的源,在陆地生态系统碳循环过程中具有重要地位[1]。土壤呼吸主要包括微生物的异养呼吸和植物根系的自养呼吸,两者约占土壤呼吸的95%[2]。因此,明确土壤呼吸组分对土壤呼吸的贡献率,对准确评估土壤碳过程具有重要意义[3]。近年来,国内外学者对森林和草地生态系统土壤呼吸组分进行了大量研究[4-5],而针对旱作农田风沙土土壤呼吸组分的研究相对较少。风沙土主要分布在中国干旱、半干旱地区,是新疆分布面积最大的土类,其有机碳含量相对较低,是陆地生态系统潜在的碳汇[6-8]。提高农田风沙土有机碳含量和碳汇功能,对农业可持续发展和缓解气候变化具有重要意义。

生物质炭是指生物质在缺氧或厌氧条件下经高温裂解后生成的一种高度芳香化难熔性固态富碳物质[9],其高度生物化学稳定性在土壤固碳减排方面发挥重要作用,对全球碳循环具有重要的影响[10]。生物质炭在土壤改良中得到了较多的应用,施用生物质炭显著提升了表层土壤有机碳、无机碳含量及碳储量[11],降低了土壤有机碳矿化速率和累积矿化量[12],表现出明显的固碳作用。生物质炭进入土壤后随着时间的推移发生氧化和表面结构破裂,官能团种类、数量、芳香性和极性等都会发生改变[13],从而影响生物质炭的固碳减排能力[14]。……

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