1. 研究目的与意义
土壤有机碳（SOC）库是陆地生态系统的最大碳库，增加土壤碳积累对于提高土壤肥力、减缓全球气候变暖有着重要的意义。当外源有机物质（如根系分泌物以及残留物）进入土壤时可能会改变土壤原有有机碳（OC）的分解速率，从而表现出正激发效应或负激发效应。森林生态系统是最大、最稳定的陆地碳汇，对全球平衡具有重要作用，杨树人工林的固碳潜力高于我国其他类型森林系统，森林固碳应该增强人工林固碳，土壤碳累积则是人工林固碳的重要途径。
因此，本研究以东台林场杨树人工林土壤为研究对象，制备不同温度的生物质炭，通过室内培养实验，试图揭示不同温度制备的生物质炭对人工林土壤有机碳分解的激发效应。本研究的结果有助于深入理解生物质炭的固碳功能和人工林土壤的碳累积过程。
2. 国内外研究现状分析
1. 生物质炭及其性质
生物质炭主要是由植物残体在无氧或低氧环境下经过高温热解而产生的固体材料。生物质炭是一种含碳聚合物，主要由单环和多环的芳香族化合物组成，这种结构特点决定了生物质炭具有较高的化学和生物学稳定性，较强的抵抗微生物分解的能力，增强了土壤的固碳作用，减少碳向大气的再释放。袁金华等（2011）对生物质炭的性质进行了研究，发现向土壤中施入生物质炭可以提高土壤对营养元素的吸持能力和阳离子交换量（cec）、降低土壤酸度、提高土壤养分利用率、促进土壤微生物种群的发展、增强土壤微生物的活性以及增加土壤有机碳的含量，从而可以促进植物的生长。
虞竹韵（2017）发现同种原料制备的生物炭中，热裂解温度会影响生物质炭理化性质，且高纤维素物料得到的生物质炭性质因制备温度变化产生较大差异。赵世翔等（2017）发现由于低温制备的生物质炭残留有机质较多，进入土壤后这部分有机碳参与到土壤的腐殖化过程，进而使土壤的腐殖化程度降低。而高温（＞ 400℃）制备的生物质炭具有巨大的比表面积，可以使土壤腐殖物质碳的结构复杂化，这对有机质保存具有重要的意义。
2. 激发效应
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
（1）生物质炭对人工林土壤有机碳分解的激发效应的大小和方向
通过室内培养实验，利用13c同位素示踪技术，区分土壤和生物质炭来源的co2，分析激发效应的大小和方向。
（2）影响人工林土壤有机碳分解的激发效应的关键生物质炭性质
4. 研究创新点
生物质炭能够增加土壤有机碳的积累，人们对生物质炭对土壤有机碳的激发效应近年来也受到广泛关注。当前国内外同类型课题研究很少对激发效应的发生程度（大小）进行量化，以东台杨树人工林土壤为研究对象，通过13C稳定同位素示踪技术，探究不同制备温度生物质炭对土壤SOC分解的激发效应的影响。
