添加生物炭对杨树人工林土壤N、P养分的影响开题报告

1. 研究目的与意义

生物炭具有较强的稳定性和一定的吸附性，其降解速率极为缓慢，施用于土壤可以起到固碳的作用，其作为应对全球变暖的潜在措施逐渐引起了人们的高度重视。那么，施用生物炭会对土壤带来哪些积极的或不利的影响？会不会导致新的温室气体排放？这是目前生物炭研究亟需解决的关键问题之一。然而，生物炭对土壤生态系统功能的影响十分复杂，其在农林业上应用产生的环境风险还有待深入研究。目前，国际上对生物炭技术还存在争论，有关生物炭影响土壤生态系统的生物学机制仍不清楚。因此，研究添加生物炭对杨树人工林土壤N、P养分含量的影响，可以进一步了解生物炭对土壤养分循环、有机质分解、污染物降解及其它重要土壤生态过程的潜在影响，进而为完善生物炭技术及其生态环境效应研究提供理论依据。

2. 国内外研究现状分析

近年来，biochar一词不断地出现在科学期刊及媒体中，Biochar是bio-charcoal的缩写，是指生物有机材料（生物质）在缺氧及低氧环境中经热裂解后的固体产物，大多为粉状颗粒，2007年在澳大利亚第一届国际生物炭会议上取得的统一命名，主要施用于农林业土壤。国内将biochar译为生物炭、生物质炭、生物质焦，为简便起见，本文称之为生物炭。目前全球对生物炭的科学研究重视源于对亚马逊盆地中部黑土（TerraPretadeIndio）的认识，在哥伦布进入南美大陆之前，南美洲土著人就用木炭作为改良当地高风化淋溶土壤的主要材料，这种黑土至今是全球最肥沃的土壤之一。然而，在20世纪80年代以前，全球关于生物炭的科学研究论文仅有寥寥数篇，也尚未充分认识到生物炭的重要性。20世纪80年代，虽然日本人用生物炭作为盆景植物土壤的改良剂及作为生物菌肥的载体，并有研究论文发表。但是全球真正科学认识生物炭开始于20世纪90年代中期。为了应对气候变暖，在寻求更有效降低大气二氧化碳浓度及化石燃料碳排放的技术过程中，科学家从TerraPreta研究中认识到了生物炭作为二氧化碳俘获和碳封存剂的重要性，从此有关生物炭改良土壤及改善肥料性能及效益的研究日益增多，全球关于生物炭的期刊科研论文数从2000年的2篇左右上升到2009年约80篇以上且仍呈增长趋势。在google搜索引擎上以biochar关键词搜索（截止2010年10月31日）可搜到约15.1万条结果。生物炭搜索到211万条结果，这充分说明生物炭成为全球科学研究和媒体关注的焦点。

3. 研究的基本内容与计划

1.参与野外土壤采集。

2.参与实验室数据测定与分析。

毕业论文研究计划：

4. 研究创新点

杨树是我国林业生产中的重要树种,对美化环境和木材供给都有着重要的意义,杨树作为营林树种的重要组成部分,研究其人工培育技术就显得十分重要。生物炭作为土壤改良剂、肥料缓释载体及碳封存剂备受重视。本实验主要以研究添加生物炭对杨树人工林土壤N、P养分含量的影响，可以进一步了解生物炭对土壤养分循环、有机质分解、污染物降解及其它重要土壤生态过程的潜在影响，进而为完善生物炭技术及其生态环境效应研究提供理论依据。