文 献 综 述
1生物炭简介
生物炭是由生物质在缺氧条件下加热分解所得的一种含碳量高、孔隙率大、吸附能力强、多用途的碳材料[1]，国内外早已广泛应用于吸湿剂、除味剂、土壤改良剂、重金属吸附剂和固碳剂等[2-3]。生物炭的应用特性与其结构和表面化学性质密切相关，受原料和热解温度的影响较大[4]。Brewer等[5]研究发现，不同原料以及不同热解条件下制备的生物炭理化性质迥异，吸附能力也不相同；如畜禽粪便由于灰分含量较高，以它作为原料制备的生物炭通常具有较高的pH，而植物秸秆制备的生物炭pH和碱含量较低[6]。张立塔等[7]研究发现，随着热解温度的升高，生物炭比表面积增大，芳香化程度增强。Lehmann等[8]研究表明，温度越高，制备的生物炭吸附能力越强，在相同添加水平下，500 ℃下制备的生物炭吸附能力明显大于300℃。
众多研究结果表明，生物炭对土壤的理化性质具有明显的改良作用，生物炭可以提高土壤孔隙度、pH值、阳离子交换量和有机质含量等，提高土壤养分的有效性，从而促进植物或作物的生长。
2 生物炭对土壤理化性质的影响
2.1生物炭对土壤物理性质的影响
2.1.1土壤孔隙度
具有多孔结构的生物炭应用到土壤中，能增加土壤的孔隙度，生物炭应用到土壤中对土壤微生物群落和土壤整体吸附能力都有益，不仅可以促进微生物的活性，也可以增加土壤孔隙度；但是另一方面，生物炭的细粒子可能会堵塞土壤孔隙从而使水的渗透率降低[9]。然而，这种机制仍缺乏实验证据，因此，生物炭的孔径分布对土壤性质和功能所造成的影响仍然不确定。
2.1.2土壤水分
土壤的保水性取决于土壤孔隙的分布和连通性，它在很大程度上受土壤粒径、结构特征和土壤有机质含量的限制[10]。生物炭高表面积可以导致土壤持水力上升。当生物炭加入土壤时，土壤表面积增加，对土壤微生物群落和土壤整体的吸附能力都有益，随后会提高土壤的保水性[11]。然而，施用生物炭对土壤含水量的影响与土壤质地有关。生物炭对壤土、粘质土持水量的影响通常不明显，这取决于生物炭与土壤的比表面积相对大小及生物炭的亲水性。显然，比粘质土比表面积大、亲水性强的生物炭可能提高粘土持水量，而生物炭的比表面积取决于生物炭孔隙度及颗粒大小，其亲水性决定于生物炭亲水基团和表面积。
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