生物質(zhì)炭土壤環(huán)境效應

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前言
第一章生物質(zhì)炭特性1
引言1
1.1生物質(zhì)炭的定義2
1.2生物質(zhì)炭的理化特性3
1.2.1生物質(zhì)炭的物理特性3
1.2.2生物質(zhì)炭的化學特性7
1.2.3生物質(zhì)炭的微觀結構特性16
1.3生物質(zhì)炭特性的影響因素27
1.3.1制備原料對生物質(zhì)炭特性的影響27
1.3.2制備工藝類型對生物質(zhì)炭特性的影響30
1.3.3制備工藝參數(shù)對生物質(zhì)炭特性的影響31
1.4總結與展望35
參考文獻37
第二章生物質(zhì)炭固碳效應42
引言42
2.1土壤生態(tài)系統(tǒng)生物質(zhì)炭固碳潛力42
2.1.1土壤生態(tài)系統(tǒng)的碳捕捉與封存42
2.1.2生物質(zhì)炭的固碳潛力44
2.2土壤生物質(zhì)炭穩(wěn)定性機制46
2.2.1內(nèi)在結構的穩(wěn)定性46
2.2.2空間阻隔46
2.2.3有機碳與礦物質(zhì)表面相互作用48
2.3生物質(zhì)炭非生物氧化特性與生物氧化特性49
2.3.1生物質(zhì)炭的非生物氧化特性49
2.3.2生物質(zhì)炭的生物氧化特性51
2.4影響生物質(zhì)炭穩(wěn)定性的因素54
2.4.1生物質(zhì)炭的特性55
2.4.2土壤特性57
2.4.3生物學因素63
2.4.4環(huán)境條件66
2.5生物質(zhì)炭固碳效應的預測與評價70
2.5.1生物質(zhì)炭穩(wěn)定性評價指標71
2.5.2土壤生物質(zhì)炭的定量方法73
2.5.3生物質(zhì)炭固碳效應的預測模型78
2.6總結與展望81
參考文獻83
第三章生物質(zhì)炭與土壤溫室氣體排放90
引言90
3.1全球氣候變化與生物質(zhì)炭91
3.1.1全球氣候變化91
3.1.2土壤生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放對全球氣候變化的響應和反饋96
3.1.3生物質(zhì)炭固碳減排特性可為減緩全球氣候變化做出的重要貢獻98
3.2生物質(zhì)炭對土壤溫室氣體排放效應的影響100
3.2.1整合分析(metaanalysis)方法100
3.2.2生物質(zhì)炭特性對土壤溫室氣體排放的影響103
3.2.3土壤特性129
3.2.4人為因素134
3.3總結與展望143
參考文獻145
第四章生物質(zhì)炭與土壤碳循環(huán)151
引言151
4.1生物質(zhì)炭對土壤有機質(zhì)的貢獻機制152
4.1.1土壤有機質(zhì)的組成及其影響因素152
4.1.2生物質(zhì)炭對土壤有機質(zhì)的直接貢獻153
4.1.3生物質(zhì)炭遷移轉(zhuǎn)化對土壤有機質(zhì)的影響157
4.1.4生物質(zhì)炭改變土壤理化性質(zhì)對土壤有機質(zhì)的影響157
4.1.5生物質(zhì)炭對土壤腐殖質(zhì)的影響159
4.2生物質(zhì)炭對土壤生物固碳作用的影響機制166
4.2.1生物質(zhì)炭對植物固碳作用的影響166
4.2.2生物質(zhì)炭對土壤微生物固碳作用的影響168
4.2.3生物質(zhì)炭對土壤動物的影響173
4.3生物質(zhì)炭對土壤有機質(zhì)礦化作用的影響及其機制173
4.3.1生物質(zhì)炭對土壤有機質(zhì)礦化作用的影響173
4.3.2生物質(zhì)炭對土壤有機質(zhì)礦化作用的影響機制174
4.4生物質(zhì)炭對土壤甲烷排放的影響及其機制180
4.4.1生物質(zhì)炭對土壤甲烷排放的影響180
4.4.2生物質(zhì)炭對土壤產(chǎn)甲烷的影響183
4.4.3生物質(zhì)炭對土壤甲烷氧化作用的影響188
4.4.4生物質(zhì)炭對土壤甲烷傳輸?shù)挠绊?91
4.5總結與展望193
參考文獻195
第五章生物質(zhì)炭與土壤氮循環(huán)205
引言205
5.1生物質(zhì)炭對土壤固氮作用的影響機制205
5.1.1土壤固氮作用的影響因素205
5.1.2生物質(zhì)炭對土壤固氮作用的影響207
5.1.3生物質(zhì)炭對土壤固氮微生物的影響208
5.2生物質(zhì)炭對土壤硝化作用的影響機制213
5.2.1生物質(zhì)炭對土壤氨氧化作用的影響機制213
5.2.2生物質(zhì)炭對土壤亞硝酸氧化作用的影響機制222
5.3生物質(zhì)炭對土壤反硝化作用的影響機制225
5.3.1土壤反硝化作用的影響因素225
5.3.2生物質(zhì)炭對土壤反硝化作用的影響227
5.3.3生物質(zhì)炭對土壤反硝化微生物的影響228
5.4生物質(zhì)炭對土壤N2O減排效應的影響機制233
5.4.1生物質(zhì)炭對土壤N2O排放量的影響233
5.4.2生物質(zhì)炭對土壤N2O減排效應的作用機制233
5.5總結與展望239
參考文獻240
第六章生物質(zhì)炭與土壤質(zhì)量246
引言246
6.1生物質(zhì)炭對土壤物理特性的影響247
6.1.1土壤物理特性與土壤質(zhì)量247
6.1.2生物質(zhì)炭對土壤容重的影響247
6.1.3生物質(zhì)炭對土壤孔隙度和通氣性的影響247
6.1.4生物質(zhì)炭輸入對土壤水分的影響248
6.1.5生物質(zhì)炭輸入對土壤電磁物理特性的影響249
6.1.6生物質(zhì)炭輸入對土壤顏色和溫度的影響250
6.1.7生物質(zhì)炭輸入對土壤團聚體的影響251
6.2生物質(zhì)炭對土壤化學特性的影響252
6.2.1土壤化學特性與土壤質(zhì)量252
6.2.2生物質(zhì)炭對土壤酸堿性的影響252
6.2.3生物質(zhì)炭對土壤陽離子交換量的影響253
6.2.4生物質(zhì)炭對土壤養(yǎng)分元素的影響256
6.2.5生物質(zhì)炭輸入對土壤有機質(zhì)的影響264
6.3生物質(zhì)炭對土壤生物學特性的影響269
6.3.1土壤生物學特性與土壤質(zhì)量269
6.3.2生物質(zhì)炭輸入對土壤微生物的影響270
6.3.3生物質(zhì)炭輸入對土壤動物的影響277
6.4生物質(zhì)炭對作物生長發(fā)育的影響279
6.4.1生物質(zhì)炭輸入對作物養(yǎng)分吸收的影響279
6.4.2生物質(zhì)炭輸入對作物生長發(fā)育的影響280
6.4.3生物質(zhì)炭添加對作物產(chǎn)量的影響282
6.5總結與展望287
參考文獻289
第七章生物質(zhì)炭與土壤氮磷流失控制298
引言298
7.1生物質(zhì)炭對土壤養(yǎng)分的吸附作用299
7.1.1生物質(zhì)炭對土壤吸附性能的影響299
7.1.2生物質(zhì)炭吸附特性對土壤養(yǎng)分的影響299
7.2生物質(zhì)炭對土壤氮磷物質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響302
7.2.1生物質(zhì)炭的養(yǎng)分含量303
7.2.2生物質(zhì)炭對土壤氮元素轉(zhuǎn)化的影響306
7.2.3生物質(zhì)炭對土壤磷素轉(zhuǎn)化的影響308
7.3生物質(zhì)炭對土壤氮磷養(yǎng)分淋溶的影響316
7.3.1影響土壤養(yǎng)分淋溶的一般因素316
7.3.2生物質(zhì)炭影響土壤氮磷淋溶的內(nèi)在因素318
7.3.3生物質(zhì)炭影響土壤氮磷淋溶的外在因素320
7.3.4生物質(zhì)炭對土壤氮磷淋溶的潛在影響機制327
7.4炭基緩釋肥與土壤氮磷流失控制328
7.4.1炭基緩釋肥的制備及緩釋效果329
7.4.2炭基緩釋肥對作物產(chǎn)量的促進作用332
7.4.3炭基緩釋肥對土壤養(yǎng)分流失的控制作用334
7.4.4炭基緩釋肥的效益335
7.5總結與展望338
參考文獻340
第八章生物質(zhì)炭與土壤污染防治349
引言349
8.1生物質(zhì)炭對土壤有機污染物的影響350
8.1.1土壤有機污染物污染現(xiàn)狀350
8.1.2生物質(zhì)炭對土壤吸附固定有機污染物的影響351
8.1.3老化過程對生物質(zhì)炭吸附固定土壤有機污染物的影響356
8.1.4生物質(zhì)炭增強土壤對有機污染物的降解作用358
8.1.5生物質(zhì)炭對土壤有機污染物的吸附降解機制359
8.2生物質(zhì)炭對土壤中殘留農(nóng)藥的影響361
8.2.1土壤殘留農(nóng)藥現(xiàn)狀361
8.2.2生物質(zhì)炭對土壤殘留農(nóng)藥環(huán)境歸趨的影響362
8.2.3生物質(zhì)炭對土壤殘留農(nóng)藥歸趨的影響因素367
8.2.4生物質(zhì)炭對土壤中殘留農(nóng)藥生物有效性的影響370
8.3生物質(zhì)炭對土壤重金屬的影響372
8.3.1土壤重金屬污染現(xiàn)狀372
8.3.2生物質(zhì)炭對土壤中重金屬化學形態(tài)的影響372
8.3.3生物質(zhì)炭對土壤中重金屬遷移性的影響376
8.3.4生物質(zhì)炭對土壤中重金屬生物有效性的影響384
8.3.5生物質(zhì)炭對土壤重金屬生物有效性影響的作用機制390
8.4總結與展望392
參考文獻393
第九章生物質(zhì)炭的潛在環(huán)境風險404
引言404
9.1生物質(zhì)炭制備過程的潛在環(huán)境風險404
9.1.1生物質(zhì)炭制備工藝類型及其潛在風險405
9.1.2生物質(zhì)炭制備過程污染物的潛在環(huán)境風險406
9.2生物質(zhì)炭施用過程的潛在環(huán)境風險419
9.2.1生物質(zhì)炭施用對大氣環(huán)境的影響419
9.2.2生物質(zhì)炭輸入對土壤環(huán)境質(zhì)量的潛在負面影響426
9.2.3生物質(zhì)炭對水體環(huán)境的潛在風險444
9.3生物質(zhì)炭經(jīng)濟性分析——以水稻秸稈生物質(zhì)炭為例445
9.4總結與展望450
參考文獻452"