生物炭施用下亚热带红壤铁还原及磷形态转化关系研究

[目的]研究降雨丰沛,土壤水分长期饱和条件下生物炭对杉木人工林土壤铁还原的影响,分析土壤铁还原菌、解磷菌群落结构变化规律,最终明确生物炭对土壤铁还原的影响及与磷形态转化的关系。[方法]以杉木人工林红壤为供试土壤,收集林下杉木叶烧制成300℃和500℃生物炭,以0、1%、3%占比添加生物炭进行40 d的室内培养。测定土壤基本化学养分,采用修正后的Hedley方法测定土壤中不同磷素形态含量,利用高通量测序技术分析土壤解磷菌与铁还原菌群落结构。[结果]淹水处理后土壤活性磷含量增多,并且随生物炭添加量的增加而增加,其中水溶态有机磷和碳酸氢钠态无机磷占比较大;残渣态磷含量随生物炭添加量的增加而减少。淹水处理组的铁还原菌基因拷贝数高于非淹水处理组,且同一水分条件下随生物炭烧制温度的增加而增加,淹水处理组的亚铁离子含量远高于非淹水处理,且随生物炭添加量的增加而降低,淹水处理组的土壤化学性质例如pH、全碳、全磷含量高于非淹水处理组,且随生物炭添加量的增加而上升。在淹水处理中土壤解磷菌群落丰富度随烧制温度的升高而增加,并且解磷菌群落结构和多样性增强。[结论]厌氧条件促进Fe(Ⅲ)还原,生物炭的添加改变了土壤化学性质,影响土壤解磷菌群落结构和多样性、铁还原菌的生长微环境,在微生物与Fe(Ⅲ)还原的双重作用下,促进残渣态磷与氢氧化钠态磷向水溶态磷和碳酸氢钠态有机磷转化,增强了土壤磷素有效性。因此,在南方降雨充沛地区,杉木人工林施加生物炭能够改善土壤养分状况,为杉木生长提供足够磷素。

杉木连栽氨氧化古菌群落结构与硝态氮含量的关系

[目的]分析不同代数杉木林的土壤有效氮含量变化,探讨硝态氮与不同分类水平的氨氧化古菌(AOA)群落结构、多样性之间的联系,为人工林土壤氮素的有效性和杉木林土壤质量评估提供参考。[方法 ]在福建南平选取4个代数的杉木人工林,采用高通量测序技术对PCR扩增的amoA基因进行测定,运用Mantel_r相关分析、随机森林模型和偏最小二乘路径模型等分析方法研究不同代数的土壤有效氮含量与氨氧化古菌群落丰度、多样性之间的关系。[结果 ]随杉木连栽代数增加,硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量显著下降,铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和微生物量氮(MBN)含量变化不明显。土壤酶活性、氨氧化古菌群落丰度与多样性总体呈降低趋势,土壤有效氮含量与氨氧化古菌群落以及酶活性之间联系密切,其中,氨氧化古菌丰度与多样性指数是影响硝态氮含量的最主要因素。[结论 ]随着连栽代数增加,氨氧化古菌群落的丰富度与多样性一定程度上降低,除第4代土壤脲酶和氨单加氧酶活性略有上升,土壤氮循环相关酶活性基本呈降低趋势,从而导致土壤硝态氮含量显著降低,限制了杉木连栽林土壤氮素的有效性。

红壤侵蚀区不同植被类型土壤磷垂直分布特征及影响因素研究

为探讨红壤侵蚀区不同植被类型下土壤磷素有效性,选取福建长汀红壤丘陵生态系统国家定位观测研究站的裸地(CK)、针叶林(CF)、针阔混交林(CB)以及阔叶林(BF)4种植被类型,分别测定其铁氧化物、各级磷素形态,并采用高通量测序技术对解磷菌(PSM)进行测定。结果表明:随着植被类型的转变,中等活性磷含量增加,低活性磷含量总体上减少,游离态氧化铁(Fed)含量逐渐减少。土壤中解磷菌的丰富度和多样性随植被类型的转变增加。在门分类水平上,优势类群主要有变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、异常球菌—栖热菌门(Deinococcus-Thermus)等。变形菌门和酸性磷酸酶的含量随植被类型的转变总体呈现出增加趋势,变形菌门与ACP呈极显著正相关。综上所述,随着植被类型转变,稳定态磷逐渐向可利用态磷转化,土壤潜在磷源增加;游离态氧化铁含量的减少有利于有机磷的解吸和矿化,进而增加磷的有效性;解磷菌群落结构与多样性变化会受到土壤理化性质的影响,解磷微生物可通过分泌酸性磷酸酶的方式水解有机化合物并降解固定在土壤的无机磷,进而提高磷的有效性。

草甘膦毒性研究进展

随着现代农业的飞速发展,农药的应用越来越广泛。而目前草甘膦是使用最广泛、用量最大的除草剂种类之一,其在环境中的大量残留给环境带来了巨大潜在风险。介绍了草甘膦对靶标生物(植物)的制毒机理和非靶标生物(如:水生生物、两栖类动物、土壤生物和哺乳动物)的生态毒性,总结了草甘膦在群落、个体、细胞和分子水平上的生态毒性。综合国内外最新的研究表明:草甘膦制剂具有低毒性,且毒性要远远高于草甘膦酸的毒性,农药草甘膦制剂对非光合生物产生毒性的原因主要是由于表面活性剂的存在。而大多研究都表明,不同的草甘膦制剂及其组成成分毒性强弱为表面活性剂>草甘膦制剂>草甘膦酸>草甘膦异丙胺盐,而草甘膦酸产生的毒性原因主要和其产生的酸性物质有关,并认为在当前的使用品种和剂量的状况下,草甘膦对人类的危害风险是很低的。最后,分析了草甘膦在土壤中与无机重金属共存的的生态毒性研究现状,认为由于草甘膦分子结构中含有磷酸基、羧基、氨基等配位基团,能够与土壤或水体中金属离子发生络合反应,使得重金属在一定程度上能够降低草甘膦的除草效率,草甘膦一定程度上也能够降低重金属对生物的毒性和有效性,此外对今后的研究重点进行了展望。

铜和草甘膦对蚯蚓的毒性效应研究

污染物的交互作用及其生态毒理效应已成为环境科学研究的主要方向。含铜杀菌剂与除草剂草甘膦[N-(膦酸甲基)甘氨酸]是农业生产中常见的农药,其在土壤中共存可能造成复合污染。草甘膦中含有羧基、氨基、磷酸基等配位基团对重金属阳离子和有机阳离子有很强的络合能力,草甘膦可以影响重金属的生物有效性、毒性以及重金属在生物体内的积累。本文以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为例,采用室内模拟试验,单一试验设置5个铜浓度25 mg·kg-1、50 mg·kg-1、100 mg·kg-1、200 mg·kg-1和400 mg·kg-1,5个草甘膦浓度25mg·kg-1、50 mg·kg-1、100 mg·kg-1、200 mg·kg-1和500 mg·kg-1,并以去离子水做空白对照;复合试验设置2个铜浓度(低铜浓度25 mg·kg-1和高铜浓度200 mg·kg-1)分别与5个草甘膦浓度(0、25 mg·kg-1、50 mg·kg-1、100 mg·kg-1和200 mg·kg-1)复合;每个处理3次重复,试验期为35 d。研究了铜和草甘膦的单一及复合施用对蚯蚓的亚急性毒性效应。单一毒性试验结果表明,蚯蚓对低浓度铜的响应不敏感,而较高浓度铜使蚯蚓生物量的相对增长率受到显著抑制(α=0.01,r2=0.570),且未出现死亡,并且随着铜浓度的增加蚯蚓体内铜含量显著增加(α=0.01,r2=0.905)。与对照相比草甘膦的添加对蚯蚓的生长无显著影响。复合毒性试验结果表明,草甘膦和铜复合可以降低蚯蚓对铜的吸收,特别是当铜浓度较高时即200 mg·kg-1,草甘膦和铜复合可显著降低蚯蚓对铜的吸收,并且草甘膦能够减轻铜对蚯蚓生物量相对增长率的抑制,但差异并不显著。以上结果表明,铜比草甘膦的毒性大很多,铜与草甘膦复合能够减少蚯蚓对铜的吸收,缓解铜的毒性。因此本研究认为,在草甘膦和重金属共存的污染土壤中,草甘膦能够控制重金属的生物有效性和毒性。

草甘膦对重金属毒性的抑制效应研究——以发光菌(Photobacterium phosphoreum T3)为例

草甘膦分子(C3H8NO5P)中含有较多配位基团如羧基、氨基、磷酸基,对重金属阳离子有很强的络合能力,可能会影响重金属的生物有效性进而影响其毒性。为了解草甘膦(GPS)和铜(Cu)、镉(Cd)交互对发光菌毒性效应,以明亮发光杆菌T3小种(Photobacterium phosphoreum T3)为例,进行了室内模拟试验研究。结果表明:Cu、Cd对发光菌有很强的毒性(EC50分别为1.28、0.89mg·L-1);没有控制p H的草甘膦能够降低溶液p H,对发光菌亦有较强的毒性(EC50为35.9 mg·L-1);但控制p H值为5.0的草甘膦对发光菌无明显毒性,并且能够显著降低Cu、Cd对发光菌的抑制,同时随着GPS/Cu、GPS/Cd摩尔比值的增大使毒性降低,直至无明显毒性。据此认为,在重金属和农药草甘膦共存的环境当中,草甘膦能够影响重金属的形态,进而影响重金属的生物有效性和毒性。

土壤残存草甘膦对杉木幼苗生理及养分吸收的影响

【目的】基于林地除草导致的草甘膦残留问题,通过杉木盆栽探究杉木对土壤残存草甘膦的形态学和生理学响应,分析土壤残存草甘膦对杉木养分吸收的影响机制,为林业生产中草甘膦的合理施用提供理论依据,为杉木人工林的可持续经营提供基础资料。【方法】参考土壤残存草甘膦含量在培养基质中添加不同浓度草甘膦(0、2、5、10、20、50 mg·kg^(-1)),通过盆栽试验,测定杉木对草甘膦的形态学和生理学响应,分析草甘膦对杉木养分吸收的影响机制。【结果】草甘膦对杉木幼苗的生长发育产生影响,在高浓度草甘膦处理下,杉木幼苗生物量增量显著低于对照,同时叶片出现黄化现象。不同浓度草甘膦处理下杉木幼苗叶片生理学指标表现为:随着草甘膦浓度增加,叶片相对电导率、MDA含量、SOD活性、POD活性、脯氨酸含量总体均呈上升趋势,可溶性蛋白呈下降趋势,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均先升后降,而莽草酸含量无显著变化。草甘膦对杉木根系和叶片元素的吸收和利用影响显著,随着草甘膦浓度增加,杉木幼苗根系Cu、Mg和Ca含量均呈上升趋势。杉木叶片Cu含量增加,Mn含量先上升后下降,Zn含量则呈先降后增。【结论】高浓度草甘膦对杉木生长有负面作用,造成杉木幼苗生理紊乱,引起其养分吸收失衡,最终导致杉木幼苗生长量和成活率降低,因此在林业除草过程中应合理控制草甘膦用量,且在抚育过程中喷施草甘膦应远离杉木根系,以减少根系对草甘膦的吸收,降低其不利影响。

草甘膦对土壤磷形态及有效性的影响

草甘膦与磷酸盐具有非常相似的结构,它们在土壤中的主要吸附位点相似,草甘膦可能影响到磷在土壤中的化学行为和有效性。以福建分布最广的红壤、黄壤为对象,采用室内培养试验,研究了草甘膦对2种典型土壤无机磷形态转化及有效性的影响。结果表明:高于2mg·kg-1的草甘膦显著提高了红壤磷的有效性,而草甘膦对黄壤磷的活化效果不及红壤明显。草甘膦对红壤Al-P和Fe-P的活化作用较强,Ca-P次之,而O-P含量则有所增加,黄壤各形态无机磷在草甘膦作用下均有不同程度地减少。红壤速效磷含量与其pH达显著正相关水平,而与红壤无机磷之间不存在显著相关性;但不同浓度草甘膦作用下红壤Al-P含量与Fe-P、O-P和Ca-P含量存在此消彼长的趋势。黄壤速效磷与Al-P和Fe-P呈显著负相关关系,即Al-P和Fe-P是黄壤速效磷的主要贡献者。

磷与草甘膦在酸性土壤中吸附解吸交互作用机制

过量的磷肥和草甘膦是我国南方土壤中两种共存污染物,通常伴随着水土流失引起面源污染,为揭示土壤中草甘膦和磷的保持、释放规律及其相互影响机制,通过等温吸附-解吸试验,研究了红壤和黄壤经草甘膦处理后对磷的吸附解吸规律以及磷对草甘膦在红壤和黄壤中吸附解吸行为的影响。结果表明,草甘膦作用下磷在供试土壤上的吸附行为可用Langmuir方程描述,红壤和黄壤对磷的吸附反应均是自发进行的吸热反应,两种土壤对磷的吸附量均随草甘膦浓度增加而下降。与对照相比,红壤经草甘膦处理后,对高浓度磷的解吸具有明显抑制作用,而黄壤磷解吸量在草甘膦作用下变化不明显,但解吸率随草甘膦浓度增加有所上升。此外,Freundlich方程对磷作用下草甘膦在供试土壤上的吸附行为拟合效果较好。未添加磷时,草甘膦在黄壤上的吸附量大于其在红壤上的吸附量,然而随着磷浓度增加,黄壤对草甘膦的吸附量减少。草甘膦在两种土壤上的解吸率均呈下降趋势,随着外源磷浓度增加,草甘膦在红壤上的解吸量和解吸率均显著降低,而不同磷处理下黄壤草甘膦解吸量变化一般在1.83~8.42 mmol·kg^(-1)之间,外源磷对草甘膦在黄壤上的解吸影响较小。以上研究表明,土壤中草甘膦和磷存在着吸附行为的竞争,草甘膦能够降低土壤对磷的吸附,同时磷也能够抑制土壤对草甘膦的吸附。

林学类本科学生参与科研对其创新能力培养作用探讨

所谓创新型人才,就是具有创新精神和创新能力的人才,科研是培养创新型人才的重要手段,而本科生科研能力的培养是高校人才质量培养目标的重要任务。林学类专业,在我国林业可持续发展和生态保护中发挥着不可替代的作用。提高林学类本科学生的科研创新能力对林业行业的发展具有极其重要的作用。因此,本文从林学类本科生科研能力培养的重要意义、存在问题,以及应对策略等方面进行了分析和阐述,旨在为林学类本科生科研能力的培养提供教学参考。

干旱胁迫下接种菌根真菌对滇柏和楸树幼苗根系的影响

在正常水分(25%～30%)、中度干旱(15%～20%)、重度干旱(5%～10%)3种水分条件下,设对照(A)、接种内生菌根真菌(B)、接种外生菌根真菌(C)、混合接种(D)4个处理,利用盆栽实验研究了菌根真菌对滇柏、楸树地下生物量和根系N、P含量以及根系形态的影响。结果表明:接种菌根真菌后,根系生物量都有所增加,但滇柏以外生菌和混合菌接种的效果更显著,而楸树以内生菌的效果最为显著。除重度干旱以外,滇柏接种处理的氮和磷含量都要高于对照处理,楸树B和D处理的氮磷含量要高于对照。其中滇柏根系的平均直径、总长度以及表面积都有所增加,接种效果表现为D>C>B>A。接种内生菌根对楸树影响明显,根系形态和对照组相比呈显著性差异,外生菌根无明显作用。重度干旱条件下,接种处理对两种树种各指标的影响都较小。可见,接种菌根真菌能够提高滇柏、楸树的抗旱性。

铅胁迫对金丝草生长及生理生化的影响

采用土培方法,探究不同梯度铅胁迫(0、1000、2000和3000mg·kg^(-1))对金丝草生长形态、体内抗氧化系统和渗透调节物质的影响。结果表明:低浓度(1000mg·kg^(-1))处理会诱导金丝草叶片过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白(SP)含量和根系抗超氧阴离子自由基活力(ASAFR)、可溶性糖(SS)及脯氨酸(Pro)含量增加,使得金丝草植株总抗氧化能力(T-AOC)处于较高水平,促进了金丝草株高、叶长和生物量的增加。随胁迫浓度增加,高浓度(2000~3000mg·kg^(-1))处理下,金丝草叶片和根系丙二醛(MDA)含量迅速增加,株高、叶长、叶面积和生物量下降,生长受到抑制。但金丝草通过增强叶片和根系POD、过氧化氢酶(CAT)活性来抵御过氧化作用,提高可溶性蛋白和可溶性糖含量维持细胞正常运作,增加根系生物量占比来加强根系发育,一定程度适应了高浓度铅胁迫。综上表明,金丝草主要通过叶片和根系不同抗氧化酶差异化响应、提高渗透调节物质含量,提升金丝草植株总抗氧化能力等途径来提高Pb耐性,对Pb污染矿区植物修复有较大潜力。

Cd胁迫对类芦生长及酶活性的影响

以类芦为材料,测定不同Cd胁迫浓度下类芦相关形态生理指标,探讨类芦在Cd污染矿区正常生长的响应机制。结果表明:低Cd浓度处理对类芦分蘖数、叶片数、株高、最大叶长有一定促进作用,随Cd浓度的增加,抑制作用逐渐增强;Cd胁迫对类芦根长和表面积有显著抑制作用,但对根平均直径(Cd≤100 mg·kg^(-1))和根体积(Cd≤50 mg·kg^(-1))有显著促进作用;Cd胁迫下类芦抗氧化酶活性下降,MDA含量升高,根系和地上部分生物量等指标均逐渐减小,阻碍了类芦的生长;不同Cd浓度胁迫下类芦根系及地上部分Cd含量逐渐增加,且转运系数大于1,对Cd具有一定富集能力。研究表明,Cd胁迫会抑制抗氧化酶活性等阻碍类芦正常生长,类芦通过调整生长格局、提高根系平均直径和表面积、刺激地上部分富集转运能力来适应Cd胁迫。

铅胁迫对百喜草叶绿素荧光特性及酶活性的影响

为探讨水土保持草种在重金属污染矿山废弃地植被恢复中应用的可行性,以南方地区水土流失治理中广泛应用的草种百喜草为试验材料,设置不同Pb浓度(150,250,500,1000,1500和2500mg/kg)的室内土培模拟胁迫试验,定量测定不同Pb胁迫浓度、不同胁迫时间百喜草的叶绿素荧光、SPAD值、叶绿素含量、抗氧化酶活性及MDA含量等指标,分析百喜草对Pb胁迫的生理响应。结果表明,在试验初期(8月),Pb胁迫对百喜草的叶绿素荧光特性具有一定抑制作用,但随胁迫时间的增加,在试验后期(9和10月)则表现出显著的促进作用(P<0.05);Pb胁迫对百喜草SPAD值和叶绿素含量有一定抑制作用,但作用并不显著(P>0.05);Pb胁迫对百喜草的POD和SOD活性均具有一定促进作用,但对百喜草CAT活性无显著影响(P>0.05);铅胁迫增大百喜草体内MDA含量,但高浓度Pb胁迫(1500和2500mg/kg)条件下,百喜草体内MDA含量与对照无显著差异(P>0.05)。以上结果表明,Pb胁迫对百喜草生理特性有一定抑制作用,但抑制作用并不显著。百喜草可通过提高叶绿素荧光特性和抗氧化酶(POD和SOD)活性,减轻Pb胁迫的危害,以适应Pb胁迫逆境环境。

草甘膦对杉木种子萌发及幼苗生长的毒性效应

选取南方重要速生造林树种——杉木为研究对象,采用砂培法即在石英砂中添加不同浓度草甘膦(0、2、5、10、50 mg/kg)进行杉木种子发芽试验,研究林业上广泛使用的除草剂草甘膦对杉木种子萌发及幼苗生长影响,为评估林业除草剂对人工林环境的生态风险提供科学依据。结果表明,随着草甘膦浓度增加,杉木种子发芽率、萌发后幼苗的根长、茎长、叶长和鲜质量受到的抑制作用越显著,且根长对草甘膦的反应最敏感。此外,草甘膦浓度升高使杉木幼苗SOD活性下降,CAT活性上升,POD活性则呈现先升后降的趋势,同时造成MDA含量上升和叶绿素含量下降。因此认为草甘膦对杉木种子发芽具有抑制效应,并导致幼苗抗氧化酶系统功能紊乱,造成细胞氧化损伤以及叶绿素合成受阻。

施肥对油茶生长与叶片营养元素含量的影响

以油茶(Camellia oleifera Abel)为试验材料,研究了施用氮、磷、钾肥对油茶生长、产量及油茶叶片N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn等营养元素含量的影响。结果表明,施肥可促进油茶树高、冠幅和地径的生长,影响顺序为N>P>K。施肥后、油茶叶片中Fe、Mn、Cu呈上升趋势,N、P、K、Zn整体上呈下降趋势。叶片中N、P、K元素之间呈正相关关系,这3种元素与Fe、Mn、Cu呈负相关关系;元素Fe、Mn、Cu之间呈正相关,但这三者与元素Zn呈负相关。

不同栽培代次、林龄的桉树人工林土壤渗透性研究

对福建省漳州市不同栽培代次、林龄的桉树人工林土壤渗透性能及其影响因子进行了研究。结果表明,不同栽培代次、林龄及同一林地不同土层的土壤渗透性均有较大差异。随着林龄的增加,一代桉树林土壤的渗透性呈提高的趋势,相同或相近林龄的桉树林,一代林的土壤渗透性大于二代林,同林龄不同土层土壤渗透性随土层加深而降低;0-60 cm土层内6 a生一代桉树林的土壤渗透性能最好,其初渗率、稳渗率、平均渗透速率及75 min内渗透总量的平均值分别是18.82,2.11,2.93 mm/min和164.08 ml/cm2。土壤水分入渗过程符合考氏（Kostiakov）模型,拟合效果较好,相关系数R2为0.823 9~0.982 1。土壤渗透性与土壤密度、最大持水量、非毛管孔隙度、总孔隙度、持水能力极显著相关,与土壤有机质、水解氮、有效磷呈极显著或显著相关,与土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶以及过氧化氢酶极显著相关。不同林地土壤渗透性能排序为：0.3 a一代〈1 a一代〈2 a一代〈3 a一代〈4 a一代〈6 a一代;4 a二代〈4 a一代〈7 a二代〈6 a一代。

喀斯特峡谷区植被恢复过程中土壤酶活性的变化

以典型喀斯特地区退耕地、草地、灌木和乔木群落为对象,研究了退化森林不同恢复阶段及退耕地土壤酶活性的变化规律。结果表明:从草地恢复到灌木群落时,土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著增加;从灌木群落恢复到乔木群落时,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶略有增加,蔗糖酶略有下降,但差异不显著。表层(0～10 cm)土壤酶活显著比表下层(10～20 cm)土壤酶活性大。土壤各种酶活性间显著相关,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶与有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、速效钾含量之间极显著正相关。表明在植被恢复的初期,植被类型对土壤酶活性影响显著,当植被恢复到一定程度,植被类型的影响不再明显。

不同林龄桉树人工林土壤有机碳的变化

为桉树人工林的土壤质量评价及持续利用提供科学依据,研究了不同林龄桉树人工林0~100cm土壤有机碳库的储量及有机碳密度的变化。结果表明,土壤有机碳含量及有机碳密度均随土层深度增加而呈降低趋势,不同种植年龄的人工林有机碳密度在表层（0~10cm）差异显著;桉树人工林土壤碳储量在46.41~103.32t/hm2,土壤碳储量总体上较高,1 a桉树林土壤碳储量最大,为103.32t/hm2,18a林地次之,为84.92t/hm2。较长轮伐周期有利于维持土壤有机碳库的稳定。

生物炭对杉木人工林土壤碳氮矿化的影响

为探讨杉木生物炭输入到土壤中后对土壤碳、氮矿化的影响和机制,通过室内培养实验,研究了单独施用生物炭、凋落物及其配合施用下土壤碳、氮矿化的特征以及可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量的变化。结果表明,生物炭单独施用或与凋落物同时添加到土壤中,均增加了土壤有机碳含量且抑制了土壤有机碳和/或凋落物的矿化。生物炭对DOC的吸附效应导致土壤可利用态碳显著降低,且单独添加生物炭后,土壤微生物生物量碳含量在培养初期显著降低,故这种吸附效应可能是生物炭抑制土壤有机碳矿化的重要原因之一。生物炭单独添加到土壤中在培养结束后(90 d)并未改变土壤氮的矿化量,但在培养过程中,却降低了土壤氮的矿化;然而,无论是否存在生物炭,添加凋落物均显著降低了土壤氮的矿化并增加了微生物生物量氮。这说明,无凋落物存在的情况下,生物炭的固氮效应呈现出短期效应。