摘要
温室效应造成的全球变暖是人类面临的主要生态环境问题之一。造成温室效应加剧的原因主要是大气中二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）和其他温室气体浓度的急剧增加。土壤作为温室气体重要排放源之一，降低土壤温室气体排放对有效缓解全球气候意义重大。本研究收集158篇与生物炭对土壤温室气体排放影响相关的中英文献（985组数据）和95篇与有机肥替代化肥对土壤温室气体排放影响相关的中英文献（773组数据），运用数据整合分析的方法研究生物炭添加和有机肥替代化肥对土壤CO2、CH4、N2O排放和全球增温潜势（GWP）的综合影响，探讨影响生物炭和有机肥对温室气体影响的潜在因素。本研究获得的主要结论如下: （1）在旱地土壤中，施用生物炭减少了CO2和N2O的排放量并降低了GWP,分别减少了5.13％、7.43％和3.31％;增加了12.47％的CH4排放量。在稻田土壤中，施用生物炭减少了CO2、CH4和N2O的排放量并降低了GWP,分别减少了19.64％、9.75％、36.82％和24.76％。 （2）生物炭的施用对土壤温室气体排放和GWP的影响受到生物炭种类、添加量、自身特性及土壤性质等多方面的影响。在旱地土壤中，施用非秸秆类生物炭，且生物炭的施用量＞30t hm-2、pH值≤9、C/N＞100、制备时的裂解温度＞500℃时，对GWP的减少效果最好。当土壤pH值≤6.5、有机碳含量＞20g kg-1、容重≤1.3g cm-3、全氮含量＞2g kg-1时，施用生物炭对GWP有更好的抑制效果。在稻田土壤中，施用秸秆类生物炭，且生物炭的施用量＞30t hm-2、pH值＞10、C/N在50-100、制备时的裂解温度在400-500℃时，对GWP的减少效果最好。当土壤pH值≤6.5、有机碳含量＞20g kg-1、容重＞1.3g cm-3、全氮含量在＞2g kg-1时，施用生物炭对GWP有更好的抑制效果。施用生物炭改变了土壤理化性质，添加生物炭使旱地土壤容重、pH值和全氮含量分别降低了6.98％、0.13％和0.72％,有机碳含量增加了51.20％;使稻田土壤容重降低了16.80％,pH值、有机碳含量和全氮分别增加了2.82％、16.59％和13.53％。 （3）与单施化肥相比，有机肥替代化肥总体上提高了土壤温室气体排放量和全球增温潜势，使旱地土壤CO2、CH4、N2O和GWP分别增加了25.45％、25.08％、70.20％和48.41％,使稻田土壤CH4、N2O和GWP分别增加了25.08％、59.78％和28.08％，CO2排放量减少了3.80％。 （4）在旱地土壤中，施用秸秆肥、有机肥施用量≤100kg N hm-2、有机肥替代化肥比例≤30％时使GWP减少。当土壤pH值≤6.5、有机碳含量为10-20g kg-1、全氮含量在1-2g kg-1时，有机肥替代化肥对GWP的促进作用最小。在稻田土壤中，施用其它类型有机肥、有机肥施用量≤100kg N hm2、有机肥替代化肥比例30-70％时对GWP促进作用最小。当土壤pH值≤6.5、全氮含量在≤1g kg-1时，有机肥替代化肥对GWP的促进作用更小。
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