生物碳主要是以農(nóng)作物秸稈經(jīng)限氧裂解制備的性質(zhì)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的富碳固體。由于其豐富的官能團(tuán)和微孔結(jié)構(gòu),可以吸附土壤和水體中的重金屬和有機(jī)污染物,被用于土壤和水體的環(huán)境修復(fù)。另外。由于其特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特性,生物碳常被用做土壤改良劑來(lái)增加土壤碳匯、改善土壤的理化特性和相關(guān)的土壤活動(dòng)進(jìn)程,比如:提升土壤pH值、抑制土壤溫室氣體釋放和影響土壤氮轉(zhuǎn)化等。但是關(guān)于生物碳對(duì)土壤碳氮轉(zhuǎn)化過(guò)程影響的研究還十分少。此外,生物碳在土壤中老化后對(duì)土壤碳氮轉(zhuǎn)化影響的報(bào)道更是鮮有見(jiàn)著。本文以小麥秸稈為生物質(zhì)來(lái)源,制備了不同裂解溫度的生物碳并進(jìn)行了以下研究:生物碳分別加入土壤或滅菌土壤、不同氧化程度生物碳加入土壤、生物碳氧化前后分別和氮肥聯(lián)合加入土壤對(duì)其呼吸作用、反硝化作用、總硝化作用速率以及土壤中氣態(tài)氮氧化物釋放速率的影響。主要結(jié)論如下:(1)小麥秸稈生物碳的理化和結(jié)構(gòu)特性與制備時(shí)的裂解溫度緊密相關(guān),隨著裂解溫度的升高pH值和灰分含量上升、產(chǎn)率下降、芳香碳含量增加且孔隙擴(kuò)張發(fā)育,結(jié)構(gòu)更加清晰完整。(2)生物碳對(duì)土壤的作用過(guò)程受土壤微生物的影響。低溫(≤200℃)裂解的生物碳會(huì)降低土壤的pH,而較高溫度(≥400℃)裂解的生物碳能提升土壤的pH,并促進(jìn)土壤呼吸作用速率的提升、抑制土壤硝化作用、反硝化作用速率。這種促進(jìn)或抑制作用,較高溫度生物碳的表現(xiàn)更加強(qiáng)烈。在滅菌土壤中,生物碳的施入,呼吸作用、硝化作用、反硝化作用沒(méi)有明顯變化。(3)氧化后的生物碳?jí)A性效應(yīng)降低,施入土壤后對(duì)土壤的pH影響也表現(xiàn)為降低的趨勢(shì)。溫度高于400℃裂解制備的生物碳氧化后仍能提升土壤的pH值,氧化24小時(shí)和48小時(shí)后的300℃的生物碳仍然能促進(jìn)土壤呼吸;600℃和700℃氧化生物碳能明顯降低土壤硝化作用、反硝化作用速率和氣態(tài)氮氧化物的釋放速率。(4)生物碳施入土壤能緩解由于施肥造成的土壤通氣性下降,WS500、WS600、WS700都能明顯提升施肥土壤的呼吸速率并抑制氣態(tài)氮氧化物的釋放;WS600、WS700可以促進(jìn)土壤中有機(jī)氮的積累。低溫(≤300℃)裂解的生物碳與氮肥聯(lián)合會(huì)促進(jìn)土壤的硝化和反硝化作用,而較高溫度(≥400℃)裂解的生物碳和氮肥共同施用則顯著抑制土壤的硝化和反硝化作用。生物碳氧化24小時(shí)后其對(duì)施肥土壤的影響作用雖有所降低,但依然能抑制施肥土壤的氣態(tài)氮氧化物釋放,OWS600仍能提升土壤中的有機(jī)氮含量。
【學(xué)位單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：S154
【部分圖文】：

河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文???檢測(cè)合格后保存數(shù)據(jù)文件設(shè)置開(kāi)始進(jìn)入自動(dòng)測(cè)量。測(cè)量結(jié)束后輸入千土重，??性回歸分析擬合出測(cè)定過(guò)程中土壤總硝化速率、反硝化速率和呼吸速率的平??和瞬時(shí)值，如圖１－２所示。??

密性檢測(cè)合格后保存數(shù)據(jù)文件設(shè)置開(kāi)始進(jìn)入自動(dòng)測(cè)量。測(cè)量結(jié)束后輸入千土重，??由線(xiàn)性回歸分析擬合出測(cè)定過(guò)程中土壤總硝化速率、反硝化速率和呼吸速率的平??均值和瞬時(shí)值，如圖１－２所示。??ＣｏｎｌｉｇｋＪｉａｂｏｎ?ｊ?Ｔ?ｃｔｍｒＭｔｃｉｒ?ｃｏｎｄｂｏｎｓ?｜?Ｗｏ?！?Ｓｐｅｏｔｉ?（＞？＞？（？？？？：?；?Ｃｏｒｆ爐ａｈｏｎ?ｆ?ｔｍｒ＾ｈｏｒ．?ｚｏｎｊｈｏｍ?！?Ｉｒｉｏ?｜?ＳｐｅｏｉｌｐａｉａｗｗＯｎ?

?９．５９??生物碳的灰分含量是指生物碳在氧氣充足的條件下，過(guò)９００°Ｃ的高溫充分燃??燒的無(wú)機(jī)殘留物。由圖２－１可知，與產(chǎn)率相反，生物碳的灰分含量隨著裂解溫度??的升高而升高。是由于小麥秸稈生物質(zhì)本身的灰分含量是一定的，隨著生物碳制??備溫度升高，生物質(zhì)中有機(jī)質(zhì)被逐漸分解，生物碳的產(chǎn)量下降，相對(duì)的灰分含量??就增加了。??１００?１???９０－?產(chǎn)率??＼?？灰分??８０－?＼??＾?７０－?＂，??系?－??＾?６０－?、??＾?■?＼??、、?、??－＾４０－??３０：?卞——??２０－??—??１０?－?參??ｎ?？??Ｕ?ｉ?ｌ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｌ??１００?２００?３００?４００?５００?６００?７００??裂解溫度（°Ｃ）??圖２－１小麥秸稈生物碳產(chǎn)率、灰分與裂解溫度的關(guān)系??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｙｉｅｌｄ，?ａｓｈ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｆ?ｗｈｅａｔ?ｓｔｒａｗ?ｂｉｏｈａｒ?ｗｉｔｈ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??２．３．２生物碳ｐＨ值??小麥秸稈生物碳的ｐＨ值隨制備裂解溫度的變化關(guān)系如圖２－１所示，具體數(shù)??值見(jiàn)表２－２。如圖所示，３０（ＴＣ以上的生物碳呈堿性，當(dāng)裂解溫度小于２００°Ｃ時(shí)ｐＨ??值低于７．０。裂解溫度對(duì)生物碳ｐＨ值影響較大
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2869064