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生物炭对草地土壤有机碳固存的正向调控作用

文献类型： 中文期刊

作者： 管迟明 1 ; 马永贵 1 ; 王强 2 ; 王文颖 1 ; 罗巧玉 1 ;

作者机构： 1.青海师范大学生命科学学院/青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室

2.兰州大学草地农业科技学院/草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室

关键词： 生物炭;草地生态系统;土壤理化性质;根际微生境;有机碳固存

期刊名称： 草业科学

ISSN： 1001-0629

年卷期： 2025 年 42 卷 005 期

页码： 1140-1151

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 近年来，全球气候变化和人类活动等因素加剧了草地生态系统退化，导致土壤有机碳大量损失。生物炭被认为是提升土壤有机碳固存和减缓气候变化的潜在材料。本文通过系统综述近10年国内外研究，整合文献分析、Meta分析及典型田间试验，从多维度探讨了生物炭对草地土壤有机碳固存的影响机制。具体研究内容包括：1)生物炭对土壤理化性质(如容重、pH、孔隙度、团聚体结构等)的调控作用；2)生物炭对草地植被(植物生产力、凋落物分解、根系分泌物)及土壤生物(微生物群落结构、酶活性、土壤动物多样性)的生物学效应；3)生物炭通过改变碳输入(植物源碳)和输出(微生物分解)的动态平衡对土壤有机碳库组分(颗粒态有机碳、矿物结合态有机碳)、激发效应及土壤呼吸的影响。研究表明，生物炭通过改善草地土壤结构、增强养分循环、塑造根际微生境、促进草地植物生长发育、调控微生物代谢和土壤动物活动，最终提升草地土壤有机碳稳定性和累积量。然而，其效果受生物炭原料、热解温度、施用量及土壤类型的影响，且长期效应仍需进一步验证。本综述明确了生物炭在草地土壤有机碳管理中的关键作用，为优化生物炭制备工艺、制定科学施用方案提供了理论依据，对退化草地生态恢复及全球碳减排目标的实现具有重要意义。未来需结合多尺度野外长期观测、分子生物学技术及模型模拟，深入解析生物炭-土壤-生物的动态机制，以推动其在草地生态系统中的应用。

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