刘琦 作品数:4 被引量:273 H指数:3 供职机构: 中国科学院南京土壤研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技支撑计划 中国科学院知识创新工程 更多>> 相关领域: 农业科学 环境科学与工程 更多>>
生物炭研究进展及其研究方向 被引量:193 2011年 近几年来,随着巴西亚马逊流域考古发现黑土(black earths,或terra preta de indio(葡萄牙语))及研究的深入,认为将生物质炭化还田不仅能藏碳于土,减缓全球气候变化,而且能提高全球粮食安全保障。生物质在无氧或低氧条件下高温裂解炭化而成的产物被称为生物炭(biochar)。本文将从生物炭特性;生物炭对作物产量和养分吸收的影响;生物炭分解和对土壤碳周转的影响以及对污染物降解和生物有效性影响方面进行综述,以期为国内生物炭研究提供参考。 谢祖彬 刘琦 许燕萍 朱春悟关键词:生物炭 肥力 温室气体 污染物 制炭温度对玉米和小麦生物质炭理化性质的影响 被引量:36 2013年 通过缓慢高温裂解方式生产不同温度的小麦和玉米生物质炭,并对其性质进行分析。结果显示,生物质炭性质受裂解温度和生物质种类的影响而表现出差异。当裂解温度从300℃升高到500℃时,小麦生物质炭产率从44.3%降低到38.4%,其生物质炭碳含量从617.9 g/kg升高到674.0 g/kg;玉米生物质炭产率从42.8%(300℃)降低到29.7%(500℃),其生物质炭碳含量从574.8 g/kg(300℃)升高到651.1 g/kg(500℃)。生物质炭pH、灰分含量、全磷含量等也随制炭温度升高而升高,小麦生物质炭pH从7.59(300℃)上升到10.51(500℃),灰分含量从186.1 g/kg(300℃)升高到268.2 g/kg(500℃),全磷含量从0.70 g/kg(300℃)升高到1.10 g/kg(500℃);玉米生物质炭pH从9.35(300℃)升高到10.12(500℃),全磷含量从2.34 g/kg(300℃)升高到4.37 g/kg(500℃)。说明制炭温度和生物质种类对生物质炭理化性质具有决定性作用。 许燕萍 谢祖彬 朱建国 刘钢 刘琦关键词:裂解温度 生物炭及秸秆对水稻土各密度组分有机碳及微生物的影响 被引量:43 2016年 生物炭被认为是土壤碳封存的有效手段,但是关于生物炭对土壤不同密度组分有机碳影响的研究报道很少。以南方稻麦轮作区水稻土为研究对象,通过田间小区试验研究了不施有机物(CK)、玉米秸秆还田(CS)、施用300℃热解生物炭(300BC)、施用400℃热解生物炭(400BC)和施用500℃热解生物炭(500BC)处理对土壤轻重组分质量比例,土壤轻重组分有机碳和土壤微生物的影响。结果表明:1)施用生物炭显著提高了土壤轻组的质量比例和土壤轻组有机碳含量,轻组有机碳含量为500BC>400BC>300BC>CS>CK,对重组有机碳影响不显著,但重组有机碳在土壤中占重要比例;2)施加生物炭后土壤微生物量相比对照也有提高,但是与施加秸秆处理相比,微生物量提高幅度较小。研究表明,生物炭能提高土壤有机碳含量,尤其提高了土壤轻组有机碳的累积,但由于生物炭特殊的芳烃结构,其轻组组分化学性质稳定,这与传统的土壤有机碳轻组理论不同。与秸秆处理相比,生物炭处理具有较低的土壤微生物量与微生物商,有利于土壤碳的固定。 韩玮 申双和 谢祖彬 李博 李玉婷 刘琦关键词:生物炭 土壤有机碳 轻组有机碳 微生物生物量 不同生物炭对湿地松各组分生物量和碳储量的影响 被引量:3 2014年 通过将不同生物质原料(木屑和鸡粪)放置在低温(400°C)无氧条件下进行裂解,形成不同生物炭,研究了不同生物炭对湿地松不同组分(树叶、树皮、树枝和树干)生物量、碳密度、碳储量以及碳素年净固定量的影响。试验结果表明:以木屑和鸡粪为原料制备而成的两种生物炭p H和养分含量等性质差异显著;生物质裂解后,木屑p H由8.25降到木屑炭的7.46,而鸡粪炭p H为10.48,高于鸡粪的9.35;同时,C、N、P和K元素在两种生物炭中均出现富集,鸡粪生物炭N、P和K含量显著高于木屑生物炭,但两种生物炭速效P和速效K占总P、总K的比例与原料相比均出现显著降低。经过一年试验,鸡粪生物炭还田处理显著提高湿地松各个组分生物量,其中湿地松地上部分生物量增量是对照的4.92倍,而木屑炭处理对湿地松各个组分生物量影响不显著;木屑炭和鸡粪炭处理改变湿地松生物量增量在树叶和树皮中的分配比例,但对湿地松各个组分的碳密度影响不显著;鸡粪炭处理能显著提高湿地松各个组分碳素年净固定量,该处理湿地松地上部分碳素年净固定量(99.64 g/棵)分别是木屑炭处理(19.85 g/棵)和对照处理(25.77 g/棵)的5.02倍和3.87倍。由此可见,鸡粪炭可以作为提高林木土壤肥力的改良剂。 林志斌 谢祖彬 刘钢 刘琦 孙波 王桂君 朱建国关键词:生物炭 湿地松 碳储量 净生产力