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黑碳添加对土壤有机碳分解的影响

刘燕萍  
【摘要】:本文通过室内培养实验,向土壤中分别添加不同温度制备的黑碳(热解温度分别为250℃和350℃),研究不同温度制备黑碳的化学结构特征、黑碳添加对土壤有机碳碳矿化的影响及黑碳在土壤中的稳定性,为深入认识土壤中黑碳的稳定性机制及其在土壤碳循环中的作用提供理论依据。主要结果如下: 不同热解温度制备的黑碳,其剩余产物质量和碳含量随着热解温度的升高而降低,剩余质量和有机碳含量与热解温度具有显著的负相关关系,表明黑碳的形成与热解温度有密切的关系。黑碳官能团主要包括芳香碳、烷基碳、烷氧基碳、羧基碳、羰基碳,并随着热解温度的升高,芳香化程度提高。 向土壤中添加不同温度制备的黑碳,利用稳定同位素13C方法研究黑碳对土壤有机碳分解的影响。结果发现,土壤C02释放速率,总的趋势是前期较快,后期趋于缓慢。在培养前期(0-3 d),黑碳促进了土壤原有有机碳的分解,但培养后期(7-112d),黑碳则抑制了土壤原有有机碳的分解。培养112 d后,黑碳添加对土壤有机碳分解的影响表现为负激发效应。 在培养过程中,黑碳的分解的动态也是先快而后变慢的过程,L250(250℃热解标记秸秆处理)和L350(350℃热解标记秸秆处理)的分解率分别为2.3%和2.0%,表明黑碳是可以分解的,但分解的速度是非常缓慢的。


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