[发明专利]一种土壤碳库分解温度敏感性的评估方法

说明书

本发明公开了一种土壤碳库分解温度敏感性的评估方法，包括以下步骤：1)将不同类型土壤分别与生物炭混匀装入培养瓶；2)用称重法保持样品在整个培养过程中含水量恒定；3)将样品、盛有碱液的小瓶敞口一起放于非透明螺口密封瓶内；4)密封瓶置于两个不同温度的恒温箱内避光培养，最终计算土壤呼吸COsubgt;2/subgt;‑C含量。通过本发明，能了解到生物炭的添加对活性、惰性碳库分解的影响。

技术领域

本发明属于土壤环境治理技术领域，涉及一种土壤碳库分解温度敏感性的评估方法。

背景技术

土壤是陆地生态系统中最大的碳库，其微小变化可对大气二氧化碳(CO₂)浓度产生显著影响(Kirschbaum,2000)。然而，土壤碳库绝大部分为有机碳土壤有机碳库(SOC)，其由各种不同组成的碳库构成，具有不同的稳定性(Karhu et al.,2010)。根据其活性不同，可分为活性碳库和惰性碳库(Wang et al.2019)。活性碳库主要由土壤微生物量和易分解有机物组成，库存小、周转时间短(0.1～5年)，其变化对全球碳循环影响不大；惰性碳库更稳定，周转时间可达上千年，是土壤碳库的主体，对全球变化的响应会大幅度地改变全球碳循环(Dungait et al.,2012；Lin et al.,2015)。

土壤有机碳矿化的温度敏感性(Q₁₀)是评估CO₂排放与全球变暖之间反馈强度的重要参数(Zhou et al.2009)。其被定义为温度升高10℃时土壤CO₂排放的增加率(Kirschbaum 1995)。有研究表明，惰性SOC库对温度的变化比活性SOC库更敏感(Ghee etal.2013；Yan et al.2017)。也有研究表明，Q₁₀可随着碳库组分的化学顽固性及其相互作用和环境条件变化而改变，从而改变SOC对全球变暖的响应(Wagai et al.2013)。

生物炭不仅能实现对农业废弃物的高效利用，还能影响土壤碳库稳定性，改变土壤有机质分解速率，实现农业系统固碳减排、改善土壤肥力提高农作物产量与品质等(BiedermanHarpole 2013；Gurwick et al.2013；Schmidt et al.2011)。也可通过生物炭，天然SOC和土壤矿物之间的物理和化学相互作用来稳定天然SOC。Fang等(2014b)报道，生物炭添加降低了天然SOC的Q₁₀值。Wang等(2014)发现等来自玉米的生物炭增加了土壤温度敏感性。Wang等(2018)研究来自甘蔗的生物炭对土壤的温度敏感性是先增加后降低最后保持平稳。然而，生物炭对土壤碳库，尤其是惰性碳库的影响机制尚不清楚。

本申请拟选取由玉米秸秆在300℃热解温度下制成的生物炭，添加到撂荒(活性碳库)、裸地(相对惰性碳库)、裸地培养2年(惰性碳库)土壤。通过监测土壤CO₂排放速率，揭示生物炭的添加对不同土壤碳库分解温度敏感性的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种土壤碳库分解温度敏感性的评估方法，利用生物炭与不同碳库土壤混合，同时设置两个温度处理，从而对比活性、惰性碳库对生物炭的温度敏感性影响。

本发明具体通过以下技术方案来实现：

一种土壤碳库分解温度敏感性的评估方法，包括以下步骤：

1)将土壤碳库样品与生物炭混合放入透明培养瓶中，添加蒸馏水调节含水量至60％的最大持水量，并在培养过程中保持不变；

2)将培养瓶和盛有氢氧化钠溶液的小瓶敞开口，放入非透明螺口瓶内；

3)密封非透明螺口瓶置于恒温箱内避光培养，同时以含相同体积碱液的无土壤试样作为空白对照；