[01416782]亚热带酸性土壤改良及温室气体减排潜力

①课题来源与背景：温室气体排放是导致全球气候变化的主要因子,土壤是温室气体最大排放源,拥有巨大的储碳和减排能力。土壤酸化会导致氧化亚氮等排放增加,进而影响土壤碳氮库,导致温室效应。土壤碳、氮变化直接影响大气温室气体浓度,进而通过温室效应引起气候变暖,威胁人类社会的可持续发展。 ②技术原理及性能指标：酸性土壤是重要的温室气体排放源,在增加温室效应的同时导致土壤碳氮库降低。本研究基于酸性土壤改良以及温室气体减排开展研究,一方面实现土壤酸化退化修复,另一方面通过酸性土壤修复治理,实现土壤温室气体,尤其是氧化亚氮等重要温室气体减排。研究结果对酸性土壤修复以及酸性土壤温室气体排放和减排具有重要的理论和现实意义。相关结果可以在农林酸性土壤经营管理中重点推广示范,以提高酸性土壤治理和修复效率,同时实现酸性土壤的温室气体减排,有效提农林产业生态效益,保障农林业可持续经营。 ③技术的创造性与先进性：酸性土壤是氧化亚氮重要排放源,期减排一般需要施用硝化抑制剂等化学药剂。相对于化学药剂施用,如果能采用一种环境友好型改良剂进行土壤酸化改良的同时实现氧化亚氮减排将极大提高酸土保氮能力,提高酸土农林业生产的经济学和生态学效益。当前诸多研究逐步关注生物质炭施用对酸性土壤改良和氧化亚氮减排的影响,证实生物质炭可能会有效降低氧化亚氮排放。基于此,本研究以典型酸性土壤为研究对象,采用对应生态系统产出的农林废弃物为原料,通过高温裂解制备生物质炭,同时进行酸性土壤改良和氧化亚氮减排研究。研究基于农林业废弃物开展,能够起到废弃物资源化利用,同时进行土壤改良和土壤氮排放减排,有利于农林生产效率提高,实现固碳减排,助力碳达峰目标实现。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性：本研究通过在多个样地开展,取得了良好效果。当前研究表明：1. 基于对应农林废弃物制备生物质炭的土壤酸化改良能够有效提高土壤pH,抑制土壤持续性酸化;2. 农林废弃物生物质炭原位施用能够有效降低土壤氮排放,促进土壤碳固定,提高土壤碳库,降低温室气体排放速率和温室效应;3. 在一定pH的酸性土壤中,基于农林废弃物制备生物质炭能够起到硝化抑制剂类似的减排效果,有潜力在相关领域进行推广,显著提高减排效果,提高农林产业经济效益。 ⑤应用情况及存在的问题：本研究已在多种生态系统中进行了推广使用,酸土改良和减排效果显著。未来研究和应用需要推广到更大的范围内,已获得该研究的最佳效益。今后相关工作将结合不同区域的相关研究,深入探讨研究结果在更大尺度上的适用性。