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生物质炭服务农田生态系统“碳中和”的机制和潜力研究进展
李晓娜1, 2,张睿含1,张倩影1,崔芷茁1,李婉婧1,田静雯1,宋洋3,王震宇1, 2
1. 江南大学环境与土木工程学院，绿色低碳技术与可持续发展研究中心，江苏 无锡 214122
2. 江南大学，生物质能源与减排技术江苏省工程实验室，江苏 无锡 214122
3. 中国科学院南京土壤研究所，中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室，江苏 南京 210008
废弃植物生物质热解制备为生物质炭是碳源整合再利用的有效手段之一，既能减少生物质自然分解过程中CO2排放，同时，生物质炭还田还可通过调控微生物活动和碳源利用效率来减少土壤本底有机碳矿化. 此外，生物质炭对土壤通气性的改善有利于CH4氧化；其多孔结构、高比表面积等性能有利于CO2及可溶性有机碳等易损耗碳源的吸附固定，促进土壤有机碳的固持，增加土壤碳库容量和质量.
在农田生态系统中合理施加生物质炭有利于提高植物光合固碳能力、增加植物生物量和作物产量，具有环境和经济双重效益. 因此，生物质炭可借助土壤和植物两条途径助力农田生态系统中碳的减排增汇. 然而，生物质炭的内源性污染物、异质性和持久性等导致其很可能具有长期的生态环境风险，仍需深入而广泛的研究. 环境友好型生物质炭的制备、生物质炭的因地制宜策略等仍然是亟待解决的难题. 未来研究建议在生物质炭促生增碳的相关机理、生物质炭的长期生态效应、生物质炭基“智慧土壤”的研发以及生物质炭制备工艺标准化和生产规模化等方面加强，实现生物质资源的高效整合与绿色应用，以期助力生物质炭还田技术的推广，更好地服务“碳中和”战略.