摘要：

随着我国"双碳"目标的提出,生物炭因其具有增加土壤碳汇潜力的作用而受到广泛关注.目前,研究者们对生物炭固碳减排潜力进行了大量研究,但对于其固碳减排效应和机制缺乏系统的总结.为此,本文综述了国内外最新研究进展,重点介绍了生物炭施用土壤的固碳减排效应,阐述了生物炭施用主要是通过土壤途径依靠自身稳定性和促进微生物续埋效应产生来增加土壤碳库含量和稳定性,以及通过植物途径增加地上植被光合作用和生物量碳库来增加其负排放潜力,此外,全生命周期评估(LCA)得出:优化生物炭的制备工艺以及将生物炭系统与其他生物能源系统有机结合是发挥生物炭固碳减排潜力正效应的有效措施;本文总结了生物炭施用土壤的固碳减排机制,主要包括:生物炭的非生物氧化过程是决定自身"碳封存"稳定性的关键;生物炭施用可通过为微生物提供生长所需营养物质和栖息地以及提高土壤营养元素的生物有效性,促进微生物同化和植物生长发育,增加生物炭的负排放潜力;亦可通过改变土壤性状,抑制微生物之间的信号分子和胞外电子传递以及酶的分泌,调控温室气体的排放;生物炭与土壤原有机质,矿物结合形成有机-矿物复合体,以及促进微生物分泌菌丝,胶结物质和一系列疏水蛋白可以提高土壤团聚体的稳定性,增加土壤碳库的稳定性.总而言之,生物炭施用有利于土壤碳库含量及其碳稳定性的增加.未来研究应着眼于开展生物炭非生物氧化过程与生物氧化,炭稳定性之间的机理研究,以及重视微生物碳泵和生物炭-有机-矿物界面动态在生物炭固碳减排过程中的作用.本文旨在为生物炭的实际应用和生态可持续发展提供理论依据.

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