生物质炭输入影响土壤氮素转化与氧化亚氮排放的研究进展

屈田华，李永夫，张少博，郦琳琳，李永春，刘 娟

（1. 浙江农林大学 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室，浙江 杭州 311300；2. 浙江农林大学 环境与资源学院，浙江 杭州 311300）

氧化亚氮(N2O)是仅次于二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的第三大强效温室气体，百年尺度下的全球变暖潜能值(GWP)是CO2的300倍[1]。据估计，大气N2O每年约增加0.2%～0.3%，不仅加剧全球气候变暖，也对生态系统功能产生显著负面影响[2]。作为平流层臭氧消耗的因素之一，N2O在臭氧层破坏的过程中起着重要的催化作用，严重威胁大气环境和人类生存安全[3−4]。因此，如何缓解N2O持续增加是目前国内外研究关注的重点和难点问题[5]。生物质炭(biochar)是指生物质在完全或部分缺氧的情况下经高温热裂解产生的芳香类化学物质[6−7]，具有多孔、强吸附力、高化学稳定性、高酸碱度和较大阳离子交换量等特性[7−8]。作为土壤改良剂，高孔隙度的生物质炭可以吸附持留氮素[铵根()和硝酸根() ]并显著改变土壤的理化性质，从而直接或间接影响参与土壤氮循环相关的微生物群(如硝化菌、反硝化菌和固氮菌)的丰度和多样性，最终影响土壤氮循环[9−11]。因此，对近年来国内外关于生物质炭对土壤无机氮动态、硝化和反硝化作用以及N2O排放影响及其机制等研究现状进行综述，可为生物质炭的资源化利用、土壤生态系统增汇减排技术的开发提供参考。

1 生物质炭输入对土壤无机氮的影响

土壤淋溶是土壤养分流失的重要原因之一[23]。土壤中的氮素淋溶主要包括2个过程：①在降雨和灌溉水的作用下，土壤中的氮素以化合物的形式流失；……