氮素作为一种大量营养元素，是作物生长必需的营养元素之一，也是农业生产可持续发展的根本要素[1]。作为土壤氮素损失的重要途径之一，氨(NH3)挥发不仅会降低氮肥利用率，而且会对周边环境造成恶劣影响[2-3]。气候条件、土壤性质、施肥、灌溉以及耕作方式等多个因素会通过改变土壤铵态氮的含量以及土壤对NH3的吸附能力，从而影响土壤NH3挥发量。因此通过增强土壤对和NH3的吸附能力以及减少NH3由土壤溢出到大气是降低土壤NH3挥发的主要途径。

生物炭是指生物质(如农作物废弃物、木材等)在缺氧和相对温度较低条件下热解而形成的产物[4-5]。生物炭具有高度的化学和微生物惰性，不仅能够提高土壤肥力、促进作物产量提升，而且具有减少温室气体排放等效益[6-11]。生物炭独特的多孔特性及其富含的特异官能团，使其对土壤水溶液中的等不同形态营养元素，具有很强的吸附作用，同时施加生物炭后土壤持水能力显著提高，因此具有减少NH3挥发的潜力[12]。目前，国内已有应用生物炭减少棉地、茶园、菜地等常见农业用地土壤NH3挥发的报道，并且取得了良好效果，但对林地土壤影响的研究尚不多见[13-18]。目前，随着集约化经营的发展，林地施肥量也日趋上升，林地土壤NH3挥发有增加的风险。因此，有必要对生物炭的林地应用效果开展针对性验证，以期提前预防林地土壤NH3挥发风险，保护生态环境。

本研究拟通过室内土柱模拟试验，将水稻秸秆和竹材生物炭以不同添加量(炭、土质量比为1∶100或1∶20)施用于高施氮竹林土壤(每千克土壤施N 46 mg)，采用通气(海绵吸收)法[19]测定NH3速率和累积NH3挥发损失量，并通过测定模拟试验，明确生物炭添加对高施氮竹林土壤NH3挥发的控制效果及初步机制。

1 材料与方法

1.1 试验处理

供试生物炭为由水稻秸秆和竹屑在500 ℃下热解制备,分别命名为SBC(straw biochar)和BBC(bamboo boichar)，经过水洗、烘干、研磨过2 mm筛后备用。采集南京林业大学校园内竹林土壤，经风干、粉碎过2 mm筛作为供试土壤。

PVC土柱(高25 cm，内径8 cm)内添加土壤500 g，并与当量(炭、土质量比为1∶100或1∶20)生物炭混匀，装入土柱内。本研究设计施氮量为每千克土壤施N 46 mg，即每柱尿素50 mg)。试验处理施用生物炭及氮肥情况见表1，每处理重复3次。

 

表1 500 g土壤的PVC土柱试验处理

  

处理尿素施用量/mg施炭量/gCK00Urea500Urea+SBC(1∶100)505Urea+SBC(1∶20)5025Urea+BBC(1∶100)505Urea+BBC(1∶20)5025

1.2 测试方法

氨挥发测试采用通气(海绵吸收)法[19]。将海绵(厚1.5 cm，直径8 cm)充分浸入15 mL磷酸甘油吸收液(50 mL磷酸+40 mL丙三醇，定容至1 000 mL)，分上下2层(中间间隔1 cm)放入土柱内。于施肥后第2，4，6，8，10，12，16，20，25，30日(共10次)更换下层海绵(上层海绵阻隔外界NH3气的干扰，每5 d更换1次)。更换下的下层海绵立即放入250 mL锥形瓶中，加入150 mL 浓度为1.0 mol/L的KCl溶液，使海绵浸于其中，室温震荡1 h后，过滤浸提液，测定其中浓度。折算为NH3挥发量。累积NH3量为模拟试验周期内10次测试NH3挥发量之和。

采用Excel 2007软件对数据进行统计分析，对各处理之间差异性进行方差分析和Duncan多重比较(P< 0.05)。

施肥后30 d 时，含量和土壤水分含量分别采用靛酚蓝分光光度计法和烘干法测试[20]。

试验中为排除空气中NH3气和土壤本身产生的NH3挥发对试验结果造成影响，设置空白对照组(CK)，以CK组结果为相对0值，消除误差，使试验结果更加可靠。

根据图1可知，林地土壤在施加尿素氮后，每土柱中，NH3挥发量为3.83 mg，占施氮量的8.33%。加入1∶100的SBC后，NH3挥发得到明显的抑制，NH3挥发量显著(P<0.05)下降75.4%。添加1∶20的SBC，NH3挥发量显著(P<0.05)下降98.6%。说明SBC对土壤NH3挥发有良好的抑制效果，且不同比例的生物炭添加对NH3挥发的抑制效果不同，即1∶20处理的抑制效果要好于1∶100处理的抑制效果。同时结果表明，加入1∶100 BBC，NH3挥发量显著(P<0.05)下降85.2%，且将添加量增加到1∶20 BBC后，对NH3挥发的抑制性更加明显，NH3挥发量(显著P<0.05)下降91.8%。与秸秆炭相同，竹炭对NH3挥发有着明显的控制作用，且高施炭量处理效果更佳。

音乐核心素养有多重内涵，是指人们对音乐作品的主要理解能力，以及对音乐展开的创新创作和表现能力。小学音乐课堂教学中，教师发动学生展开音乐欣赏，往往只注重音乐的播放，忽视学生聆听感受，更谈不上核心素养的培养。因此，教师要转变教学观念，利用多种教学手法，为学生创设适宜欣赏情境、强化欣赏聆听、拓宽欣赏域度，以成功调动学生学习兴趣，促使学生音乐思想的融合，顺利完成音乐核心素养的塑造。

图2结果表明，模拟试验结束后，土壤水平为7.54—9.77 mg/kg土壤，且不同处理之间差异不显著(P<0.05)。但是，竹林土壤添加SBC和BBC 后，含量升高至每千克土壤7.84—9.77 mg，质量分数分别提高了9.26%—29.6%和4.09%—16.7%。证明竹炭添加具有增加土壤固持的效果，且高施炭量处理效果更佳。

1.3 数据处理

③面向生态的水资源合理配置与调度技术。基于低碳模式的水资源配置技术、生态用水与生态用地的联合配置、多目标水沙资源化配置、复杂水利工程群联合生态调度。

2 结果与分析

2.1 土壤NH3挥发量

教师的培养和指导可以使自主学习能力得到增强，因此教师要把自己变为顾问和指导者，帮助学生建立正确的英语语法学习方式，让学生主动地学习。表现性目标和认知性目标是现代自主学习理论的主张，迈开自主学习的第一步是鼓励学生制定表现性目标，目标的设定是为了使学生作为学习的主体，进而积极地参与学习活动。

  

图1 不同处理30 d累积氨挥发量

2.2 土壤含量

拌和沥青混凝土时，要按照相关技术规范的要求控制其温度、拌和时间、施工温度等技术参数。试验室要随时抽检油石比及级配，生产正常时，不允许随意改变各种参数的设置。拌和厂应配备合格的试验室和试验人员，并能及时向监理工程师提供准确的试验数据。

  

图2 不同处理下土壤的含量

2.3 土壤含水量

  

图3 不同处理土壤含水量

供试土样在试验后含水量如图3所示。常规处理(Urea)土壤含水率为36.1%，添加SBC含水量显著增加，添加1∶100和1∶20的 SBC处理土壤含水量分别增加6.18%和12.45%。BBC处理与Urea处理含水量比较，在统计学上变化不显著(P<0.05)，其中添加1∶100 BBC处理土壤含水量减少0.58%，而添加1∶20 BBC土壤含水量增加1.39%。可见，秸秆炭对土壤含水量有显著(P<0.05)提高，且随生物炭添加量的增加而升高，而添加竹炭对土壤含水量没有显著(P<0.05)影响。

3 结论与讨论

(1)2种生物炭施用，均能有效控制高施氮林地土壤NH3挥发损失，且高施炭量处理效果更佳。本研究中，高施氮林地土壤NH3挥发损失可占施氮量的8.33%，是不容忽视的氮素损失途径。前人研究报道，生物炭施用于菜地、茶园等可有效减少NH3挥发[17-19]。本研究对林地土壤验证了生物炭的这一优异效果。因此在林地集约化经营过程之初，即可配施生物炭，以避免高量氮肥投入导致土壤氮素的NH3挥发损失，提高氮肥利用效率及保护生态环境。本研究结果表明，1∶20生物炭处理的NH3控制效果显著优于1∶100生物炭处理。那么如何选择一个合适的生物炭施用量以达到环保——经济——高效的三赢，需要进一步研究探索。

(2)初步研究表明，生物炭可以通过促进土壤固持和增加土壤水分含量，实现高施氮林地土壤的NH3挥发控制。生物炭表面呈现凹凸不平的孔隙特征，具有较大的比表面积，可以通过物理吸附作用吸附；而且生物炭表面有大量正负电荷以及高电荷密度的特性，能够吸附固定水、土壤或沉积物中的极性和非极性分子等[24]。同时本研究结果表明生物炭的添加，增加了土壤水分含量，这与前人针对郊区砂土[22], 菜地[25]等研究结果一致。此结果说明生物炭可以减少NH3气通过水分挥发的损失，进而有效减少NH3挥发。

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