本文關(guān)鍵詞：生物質(zhì)炭輸入對土壤團聚體分布及有機碳組分的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物質(zhì)炭指生物質(zhì)在完全無氧或限氧條件下經(jīng)高溫熱解炭化后產(chǎn)生的一類高度芳香化固態(tài)物質(zhì),被認為是增加土壤碳吸存和改善土壤理化性質(zhì)的一種重要途徑。但生物質(zhì)炭的結(jié)構(gòu)性質(zhì)由于其制備原料、制備溫度及制備條件的不同而有所不同。因此本研究以小麥秸稈為原料在不同溫度(300、400、500和600℃)條件下制備生物質(zhì)炭,利用元素分析儀、傅立葉變換紅外光譜儀和熱重分析儀對不同溫度制備的生物質(zhì)炭的元素含量、表面官能團及熱穩(wěn)定性進行分析,探究制備所需生物質(zhì)炭的最佳溫度條件。同時,本研究將不同溫度制備的生物質(zhì)炭施入土壤進行室內(nèi)培養(yǎng)并以蘋果枝條為原料制備的生物質(zhì)炭以不同水平(10,20,30 t·hm-2)施入果園土壤,以探究二者對土壤團聚體特征及有機碳組分的影響。本研究通過干篩法和濕篩法獲得不同級別的機械穩(wěn)定性團聚體和水穩(wěn)定性團聚體,分析各級別團聚體含量及團聚體穩(wěn)定性,同時測定土壤有機碳及活性碳組分(微生物量碳、可溶性有機碳、易氧化有機碳)含量并分析其相關(guān)關(guān)系,為全面了解生物質(zhì)炭對黃土高原土壤質(zhì)量改良方面的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)及其農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供一定的科學依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.隨著熱解溫度的升高,生物質(zhì)炭的含碳量增加(50.27-65.68%),而氫、氧、氮及酸性官能團的含量不斷降低,熱穩(wěn)定性增強。堿性官能團含量隨著熱解溫度的升高先升高后降低,在BC500處達到最大(0.39 mmol?g-1)。2.室內(nèi)培養(yǎng)實驗表明,X土中施用不同溫度制備的生物質(zhì)炭后,0.25 mm團聚體含量和MWD顯著增加,0.25 mm團聚體含量和PAD、ELT顯著降低。隨著培養(yǎng)時間的增加,2 mm團聚體呈現(xiàn)增加趨勢,不同處理間以500℃形成的2 mm大團聚體最多,300℃最少。3.一年的果園試驗表明,施用由蘋果枝條制備的生物質(zhì)炭主要減少了黑壚土5-8 mm、0.25 mm團聚體含量,增加了1-2 mm、2-5 mm團聚體含量,其中1-2 mm團聚體含量增加幅度最大,且隨著生物質(zhì)炭的用量顯著增加。添加生物質(zhì)炭顯著增加了黑壚土團聚體中有機碳含量,其中對1-2 mm團聚體有機碳提高幅度最大,達70%以上。4.施用生物質(zhì)炭顯著提高土壤有機碳及各土壤活性碳組分(微生物量碳、可溶性有機碳、易氧化有機碳)含量,且隨著施用量的增加土壤有機碳及各活性碳組分含量均呈增加趨勢。不同溫度制備的生物質(zhì)炭中,以500℃制備的生物質(zhì)炭對土壤有機碳含量的提高幅度最大,高達184.29%,對各活性碳組分的提高作用均表現(xiàn)為300℃400℃500℃600℃。土壤有機碳與土壤微生物量碳、可溶性有機碳和易氧化有機碳呈顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：生物質(zhì)炭 團聚體 有機碳 活性碳 黑壚土 X土
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S153.6
【目錄】：

• 摘要6-8
• abstract8-13
• 第一章 文獻綜述13-21
• 1.1 研究背景與意義13
• 1.2 國內(nèi)外研究進展13-18
• 1.2.1 生物質(zhì)炭的基本特性13-14
• 1.2.2 生物質(zhì)炭對土壤理化性質(zhì)的影響14
• 1.2.3 生物質(zhì)炭對土壤團聚體的影響14-16
• 1.2.4 生物質(zhì)炭對土壤有機碳及其組分的影響16-18
• 1.3 研究目的和意義18-19
• 1.4 研究內(nèi)容19-20
• 1.5 技術(shù)路線20-21
• 第二章 材料與方法21-25
• 2.1 室內(nèi)模擬試驗供試土壤概況和材料21
• 2.1.1 試驗土壤基本性質(zhì)21
• 2.1.2 生物質(zhì)炭的制備21
• 2.1.3 試驗設(shè)計與樣品采集21
• 2.2 大田試驗供試土壤概況和材料21-23
• 2.2.1 試驗地自然條件21-22
• 2.2.2 生物質(zhì)炭22
• 2.2.3 試驗處理22
• 2.2.4 土樣采集22-23
• 2.3 生物質(zhì)炭與土壤樣品測定方法23-24
• 2.3.1 生物質(zhì)炭的測定23
• 2.3.2 土壤團聚體分級及穩(wěn)定性評價23
• 2.3.3 土壤有機碳及其活性組分的測定23-24
• 2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析24-25
• 第三章 不同熱解溫度制備的生物質(zhì)炭的結(jié)構(gòu)性質(zhì)25-30
• 3.1 熱解溫度對生物質(zhì)炭的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的影響25-28
• 3.1.1 生物質(zhì)炭的元素構(gòu)成25-26
• 3.1.2 不同溫度下制備的生物質(zhì)炭的紅外光譜圖及表面官能團特征26-27
• 3.1.3 不同溫度下制備生物質(zhì)炭的熱重分析27-28
• 3.2 討論28-29
• 3.3 小結(jié)29-30
• 第四章 生物質(zhì)炭對土壤團聚體分布及其穩(wěn)定性的影響30-39
• 4.1 不同溫度制備的生物質(zhì)炭對土壤團聚體的影響30-33
• 4.1.1 不同溫度制備的生物質(zhì)炭對土壤水穩(wěn)性團聚體分布的影響30-32
• 4.1.2 不同溫度制備的的生物質(zhì)炭對土壤團聚體穩(wěn)定性的影響32-33
• 4.2 不同施用水平的生物質(zhì)炭對土壤機械穩(wěn)定性團聚體的影響33-36
• 4.2.1 不同施用水平及調(diào)節(jié)pH前后的生物質(zhì)炭對土壤機械穩(wěn)定性團聚體的影響33-35
• 4.2.2 不同施用水平及調(diào)節(jié)pH前后的生物質(zhì)炭對土壤團聚體穩(wěn)定性的影響35
• 4.2.3 不同施用水平及調(diào)節(jié)pH前后的生物質(zhì)炭對土壤團聚體中有機碳的影響35-36
• 4.3 討論36-38
• 4.4 小結(jié)38-39
• 第五章 生物質(zhì)炭對土壤有機碳及其活性組分的影響39-50
• 5.1 生物質(zhì)炭對土壤有機碳的影響39-41
• 5.1.1 不同溫度制備的生物質(zhì)炭對土壤有機碳的影響39-40
• 5.1.2 不同施用水平及調(diào)節(jié)pH前后的生物質(zhì)炭對土壤有機碳的影響40-41
• 5.2 生物質(zhì)炭對土壤活性碳組分的影響41-45
• 5.2.1 不同溫度制備的生物質(zhì)炭對土壤活性碳組分的影響41-43
• 5.2.2 不同施用水平及調(diào)節(jié)pH前后的生物質(zhì)炭對土壤活性碳組分的影響43-45
• 5.3 生物質(zhì)炭對土壤活性有機碳組分分配的影響45-47
• 5.3.1 不同溫度制備的生物質(zhì)炭對土壤活性有機碳組分分配的影響45-46
• 5.3.2 不同施用水平及調(diào)節(jié)pH前后的生物質(zhì)炭對土壤活性有機碳組分分的影響46-47
• 5.4 土壤中活性有機碳組分與總有機碳的相關(guān)關(guān)系47
• 5.4.1 培養(yǎng)試驗土壤中活性有機碳組分與總有機碳的相關(guān)關(guān)系47
• 5.4.2 大田試驗土壤中活性有機碳組分與總有機碳的相關(guān)關(guān)系47
• 5.5 討論47-49
• 5.6 小結(jié)49-50
• 第六章 主要結(jié)論和有待進一步研究的問題50-52
• 6.1 主要結(jié)論50-51
• 6.1.1 不同熱解溫度制備的生物質(zhì)炭的結(jié)構(gòu)性質(zhì)50
• 6.1.2 生物質(zhì)炭對土壤團聚體分布及其穩(wěn)定性的影響50-51
• 6.2 創(chuàng)新點51
• 6.3 有待進一步研究的問題51-52
• 參考文獻52-59
• 附錄59-60
• 致謝60-61
• 作者簡介61

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