李谦维,高俊琴,*,梁金凤,2,冯久格,张晓雅,盖凌云

1 北京林业大学生态与自然保护学院,北京 100083

2 北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室, 北京 100875

3 山东黄河三角洲国家级自然保护区黄河口管理站,东营 257500

氮素是植物生长所必需的元素,与植物生命活动有密切关系[1-2]。在绝大多数陆地生态系统中,植物生长会受到氮素的限制[3-4]。因此,通过提高植物的氮素吸收能力来提高陆地系统植物生产力至关重要。近年来,生物炭在农业生产和环境治理等方面的应用逐渐受到关注。生物炭是生物质在高温缺氧条件下裂解而成的一种“土壤改良剂”[5-6]。已有的研究表明,生物炭具有促进作物增产,减少土壤温室气体排放,缓解重金属污染等作用[7-8]。生物炭本身具有疏松多孔的物理结构,能够改善土壤机械组成,从而改善土壤的通气性和保水保肥能力,为土壤微生物提供附着位点等[9-10]。生物炭本身含有的微量元素能直接为植物生长所利用,生物炭自身含有的负电官能团能有效的吸附土壤中的阳离子,从而影响土壤的阳离子交换能力[9]。因此,生物炭通过影响土壤的机械组成,改变土壤理化性质,从而达到改良土壤的目的。

生物炭对土壤理化性质的改变会进一步影响植物的生长和氮素吸收能力[7, 11]。已有的研究表明,生物炭添加能改变土壤氮素转化和迁移过程来提高土壤氮素可利用性,主要表现在以下几个方面：1)生物炭自身含有的少量氮素能作为土壤营养元素的补充[9, 12]；……