生物炭對土壤中微生物群落結構及其生物地球化學功能的影響

張又弛，李會丹

中國科學院城市環境研究所，福建 廈門，361021

生物炭對土壤中微生物群落結構及其生物地球化學功能的影響

張又弛*，李會丹

中國科學院城市環境研究所，福建 廈門，361021

生物炭是由生物質在完全或部分缺氧的情況下經熱解炭化產生的一類高度芳香化難熔性固態物質，具有改善土壤理化性質、調控營養元素循環、防治重金屬、多環芳烴等污染物遷移轉化等功能，因此，在土壤改良與修復領域具有較好的應用前景。但是，生物炭的施用將對土壤中的微生物群落結構組成帶來影響，從而改變整個生態系統的物質循環過程。本文綜述了近年來國內外有關生物炭對土壤微生物分布影響的研究進展，探討了生物炭對土壤微生物生長代謝的作用機制，闡述了生物炭對于微生物主導的土壤生物地球化學過程產生的影響作用。相關研究發現，土壤總微生物生物量在生物炭施用后或增加，或不變，或呈現下降趨勢；不同種類微生物對于生物炭的響應非常復雜，從而呈現出各異的土壤微生物群落結構組成。生物炭對微生物生長代謝的影響源于改變pH環境、影響水分分布、調節養分循環等多種機制的協同作用，而生物炭在對環境物質的吸附以及對微生物的直接吸附方面扮演著重要角色。同時，生物炭對于土壤微生物群落結構組成的影響還會隨著時間的推移而發生變化。生物炭對土壤中微生物分布的改變還會進一步影響微生物的生物地球化學功能，對溫室氣體排放、碳氮循環和有機污染物降解等生物地球化學過程產生重要影響。因此，有待開展更多關于生物炭對于土壤微生物分布及其生態功能的影響的深入研究，以期更全面地評價生物炭對土壤環境質量的影響作用，為生物炭的實際應用提供依據。

生物炭；微生物群落結構；生物地球化學過程；土壤

作為近年來熱門研究領域之一，源于各種城鄉有機廢棄物的生物炭不但可以作為碳匯減緩溫室效應進程（Laird，2008），其在土壤改良、農作物增產、環境污染治理等方面也具有良好的應用前景，在廢棄物減量化的同時實現了資源的再利用，帶來了巨大的經濟效益（Singh等，2010；Sohi等，2010；謝祖彬等，2011）。生物炭作為土壤改良劑的應用起源于南美亞馬遜盆地黑土（Terra Preta）的發現及研究（徐楠楠，2013），這種古人類刀耕火種形成的特殊“黑土壤”所含有的有機碳是普通土壤的3～4倍，能夠顯著改良土壤肥力，恢復土壤生產力。隨著研究的深入，生物炭在改善土壤理化性質、調控營養元素循環、防治重金屬、多環芳烴等污染物遷移轉化方面的功能逐漸被人們所認知，生物炭在土壤改良與修復領域的應用嘗試也隨之日益增多（陳溫福等，2011；Yuan等，2011；Gaskin等，2008；Yao等，2010）。

微生物是土壤環境中一個主要組分，其分布狀況以及生物地球化學功能在生態系統平衡、養分物質運移轉化、污染物擴散與控制等方面起著重要作用。而生物炭施用到土壤后，通過各種直接或間接作用，可能影響了土壤中微生物的生長代謝，從而作用于土壤環境中的各種生物地球化學過程，最后對土壤環境質量、作物生長以及人類健康造成顯著影響。本文綜述了目前國內外關于生物炭對土壤微生物分布及其功能影響的研究進展，探討了生物炭對土壤微生物生長代謝的作用機制，以期為更全面地評價生物炭對土壤環境質量的影響作用，及生物炭的規模應用提供重要參考。

1 生物炭定義與屬性

生物炭（biomass-derived black carbon或biochar）又稱為生物質炭，是由生物質在完全或部分缺氧的情況下經熱解炭化產生的一類高度芳香化難熔性固態物質（Beesley等，2011）。一般生物炭是以農作物秸稈、木質物質、禽畜糞便和其他材料等有機物質作為制備原料，由于原料性質與制備工藝的差異，不同來源的生物炭最終呈現的理化性質與功能不盡相同（武玉等，2014）。

與傳統的活性炭等炭材料相比，生物炭的組分中含有大量的芳香族基團，特別是熔解的芳香族基團結構的比例較大（Schmidt和 Noack，2000），從而呈現高度的穩定性。同時，除了相對穩定的碳組分，生物炭中還含有部分揮發性物質或者化學穩定性較弱、生物利用性較高的物質，在淋溶狀態或者微生物代謝影響下，生物炭中的這部分物質會被釋放、利用，從而實現部分的礦化作用（Lehmann等，2009）。

一般認為，生物炭為強堿性物質，其高pH主要源于其組分中的灰分包含的大量 K、Ca、Na金屬礦物。不同來源的生物炭pH值不同，比如Zhang和Luo（2014）制備的桉木炭pH僅為7.47（Zhang等，2014），而Nellissen獲得的玉米秸稈基生物炭的pH達到9.8（Nelissen等，2014）。通常高礦物灰分含量的生物炭的pH值大于低礦物灰分的生物炭的pH值，而相同原料制備的生物炭的pH值會隨著熱解溫度的升高而增大。

另外，生物炭還具有豐富的內表面和孔隙結構，其分布受原料來源與制炭工藝影響。生物炭的比表面積既可能不足 1 m2·g-1，也可能高達數百m2·g-1。隨著炭化溫度的升高，相同原料的生物炭的比表面積會隨之增大。例如，Chun等（2004）發現秸稈基生物炭的比表面積從 300 ℃制備時的 116 m2·g-1升至700 ℃的363 m2·g-1。當然，對于部分生物炭，如稻殼基生物炭，當熱解溫度升高到一定數值以上，其比表面積反而可能下降。

2 生物炭對土壤微生物分布的影響

目前，生物炭在土壤改良以及環境修復領域的應用嘗試較多。但是，不少報道也發現，當添加生物炭后，土壤中細菌、真菌和古菌的群落組成都發生了變化（O’Neill等，2009；Khodadad等，2011）。例如，韓光明等（2012）發現當生物炭施加入菠菜農田后，菠菜根際微生物（細菌、真菌、放線菌）的數量顯著增加，其中好氧自生固氮菌與反硝化細菌數量相比對照組分別增加了 4.9倍和 1.8倍。Graber等（2010）報道在辣椒種植土中Bacillus spp.、Filamentous fungi、Pseudomonas spp.等微生物菌群的豐度均隨著生物炭添加比例增加而顯著升高。Ball等（2010）研究也曾發現土壤中的氨氧化菌對生物炭的施加較為敏感，其數量的增減與生物炭引起的土壤 pH、養分變化趨勢顯著相關。生物炭的高芳香化表面、孔隙結構及對水肥吸附作用使其可能為土壤微生物棲息提供良好的“微環境”（Liang等，2010；Knicker，2007），從而提高土壤微生物量。

但是，生物炭添加入土壤后引起的微生物響應非常復雜（Steiner等，2008）。由于微生物生長具有各自特定的環境需求，因此，不同種類的微生物對生物炭施用的響應具有多樣性（Steinbeiss，2009；Kolton等，2011），可能導致土壤中微生物生物量各異的變化趨勢。比如，Steinbeiss（2009）發現兩種生物炭的添加能夠分別提高土壤中真菌與革蘭氏陰性菌的生物量。但是，也有學者也發現，盡管和未作處理的土壤相比，富含生物炭的亞馬遜黑土的細菌的多樣性增加了25%（O’Neill等，2009），但古菌的多樣性卻反而顯著下降。Grossman等（2010）發現與周邊土壤比較，殘留生物炭的亞馬遜耕作土壤中的微生物群落結構差異顯著，特別是古菌群落組成差異超過90%，施加生物炭的土壤中含有獨特的Verruco-microbia，而沒有周邊土壤發現的Pseudomonas，Acidobacteria和Flexibacter sp。宋延靜等（2014）發現添加生物炭在一定程度上促進了鹽堿土中細菌豐度的增加，但古菌豐度僅在培養中期有所升高，而真菌豐度受生物炭添加的影響并不明顯。即使是對于起同一功能的固氮微生物，生物炭能夠增加 Ideonella 和 Skermanella 等屬的相對豐度，但固氮螺菌屬(Azospirillum)則基本不受影響（宋延靜等，2014）。這是因為生物炭除了直接提供微生物生長場所以外，還可能引起土壤理化特性改變、養分含量與有效性增減等（Glaser等，2002；Xu等，2013；Pietikainen等，2000），這些改變均會誘發不同微生物做出不同的生長代謝反饋，改變某些微生物在土壤中的分布狀況，最終使得土壤中總微生物量或不變，或增加，或呈現下降趨勢（Castaldi等，2011；Dempster等，2011）。

3 生物炭對土壤微生物生長代謝的影響機制

3.1 改變微生物生長的pH環境

土壤pH是影響微生物生長代謝的一個主要因子。當pH從強酸性向中性范圍變化時，土壤微生物量一般會隨著 pH的升高而增加（Aciego Pietry和Brookes，2008）；而且細菌和真菌對pH變化的敏感程度不一樣。Rousk等（2010)通過PLFA分析發現：當pH從4.0升至7.0，細菌豐度會增加，但真菌豐度卻可能沒有變化；只有當pH達到8.3時，真菌的生物量才會呈現急劇下降趨勢（Rousk等，2009）。生物炭一般為堿性，當它進入土壤環境后易于促使pH升高，最終pH增幅受到生物炭添加量以及土壤原始pH狀況的影響。黃超等（2011）在酸性紅壤中添加生物炭后發現土壤的pH增加量最高可達到1個單位。Pietikainen等（2000）通過對生物炭添加后土壤中pH變化與微生物群落生長率改變的研究，提出生物炭通過提高土壤pH來提高微生物群落的呼吸代謝速率，改善微生物對基質的利用格局。同時，不同微生物的生長繁殖將根據其對于pH變化的敏感度與耐受范圍做出各異的響應。在呂偉波（2012）的研究中，兩種酸性土壤的微生物量均隨生物炭添加量的增大而升高，他認為原因之一便是生物炭的添加顯著提高了土壤 pH值，改善了土壤微生物生長環境，從而提高了土壤微生物量。

3.2 改善土壤結構

生物炭的添加會改變土壤的容積密度（Masulili等，2010），特別是生物炭的密度比一些礦物還低，同時它還具有大量的孔隙結構。據報道，許多制備成的生物炭的密度范圍為 1.5～2.1 g·cm-3，容重在0.05～0.5 g·cm-3，這一數值比一般土壤的容重小。Eastman（2011）在土壤中施用25 g·kg-1的生物炭，土壤容重從1.52 g·cm-3降低到1.33 g·cm-3。因此，生物炭的加入將降低土壤容重（Busschei等，2010），增加孔隙度，影響土壤中的水分條件與空氣分布，從而改善了土壤微生物的生長環境。

3.3 影響土壤水分分布狀況

生物炭能夠很大程度地改善土壤的持水能力和供水能力（Glaser等，2002；Laird，2008），抑制土壤蒸發，延長土壤水分釋放的時間（文曼和鄭紀勇，2012），保持相對潮濕的孔隙，在高溫、干旱條件下就可以滿足微生物對水的需求。特別是新鮮生物炭一般表現出較強的疏水性，能夠顯著降低土壤水入滲及初始導水率（Asai等，2009；齊瑞鵬等，2014）；隨著生物炭表面氧化及羧基基團增多，生物炭的親水性會逐漸增強，其吸水能力和土壤持水量逐漸提高（Cohen-Ofri等，2006），從而為微生物提供更好的水分供給條件。Malik（1990）曾用活性炭做過凝固干燥條件下細菌的生長觀察，發現炭提高了幾種氧敏感菌的生存能力。但是，由于細菌與真菌生長過程中對水分的需求差異較大，如革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌在生長時受水分條件的影響區別很大（Schimel等，2007），不同種類的微生物生長代謝對生物炭所引起的水分分布變化做出的響應也不盡相同。

3.4 調節養分元素循環

生物炭能夠吸附土壤中的氨氮、硝態氮、磷、鉀、鎂等不同形態存在的營養元素（劉瑋晶等，2012；陳心想等，2014），同時，由于施加生物炭之后土壤的持水能力和供水能力得到提高，水溶性營養離子的溶解遷移就會減少，在這兩個機制的協同作用下土壤中營養元素的淋失得到了抑制，并保證其在土壤中持續而緩慢地釋放能力（Steiner等，2010），保證了微生物對于營養元素的需求。Laird等（2010）發現溫帶農業土壤中添加生物炭后，濾出液中的N、P和Mg含量隨生物炭添加量的增加而顯著降低；當生物炭的添加量達到20 g·kg-1，可溶性P濾出量更是顯著降低了69%，總N濾出量也降低了 11%。此外，生物炭中灰分元素如 K、Ca和Mg等較為豐富，施進土壤后也作為可溶性養分被微生物所利用（張阿鳳等，2009），提高了土壤營養元素供給量，從而對微生物的生長代謝過程產生影響。Novak等（2009）發現土壤中加入質量分數為2%的生物炭67 d后，其Ca、K、P含量均明顯升高，從而為微生物生長提供了更高的養分。

3.5 生物炭自身的礦化潛力

盡管生物炭被認為是較為穩定的添加物質，新鮮生物炭仍可能釋放一定量的有機碳和N、P養分，促進土壤微生物活動，增強土壤呼吸作用（Kolb等，2009）。Deenik等（2010）和Zimmerman（2010）在一個培養實驗中發現了在生物炭中具有揮發性的、不穩定的有機碳的量與釋放的二氧化碳的量呈正相關關系。Mumme等（2014）發現加入水熱炭能夠促進產甲烷菌生長，提高甲烷產量，其主要原因在于水熱炭自身具有一定量的高利用性有機碳，相反地，有機碳含量低的熱裂解炭則沒有這一作用。Hamer等（2004）也曾提出，生物炭進入土壤能夠為某些微生物生長提供一定量的碳源。

3.6 生物炭對微生物的吸附能力

生物炭的高芳香化表面特性和多孔性能夠為土壤微生物提供更多附著位點與更大生存空間。特別是生物炭的高芳香化表面具有極高的吸附性，不僅能夠有效吸附各種有機、無機物質，還能吸附微生物，而且某些微生物的表面構造也會對生物炭的吸附性有促進作用（Ron和Rosenberg，2001）。這種吸附能力使得微生物不易被淋溶流失出土壤（Pietikainen等，2000），從而提高了土壤中微生物豐度。另外，Pietikainen等（2000）還發現生物炭的孔隙結構有利于個體較小且生長速度較快的微生物生長。一些小個體土壤微生物還可能會進入到生物炭的孔隙結構中，利用孔隙中的養分進行生長代謝。例如芽孢桿菌和不動桿菌，它們能夠進入孔徑大小為 2～4 μm 的孔隙中生長（Samonin和Elikova，2004）。

3.7 生物炭對環境物質的吸附性能

生物炭還能吸附分布于土壤環境中的微生物生長因子或毒素（Akiyama等，2005；Kasozi等，2010），從而促進或抑制特定微生物類群的生長代謝，并引起其競爭菌群的響應反饋。在豆科類根瘤菌的研究中發現，生物炭通過吸收毒性物質促進了根瘤菌的生長及其生物固氮作用（呂偉波，2012）。尤其是在遭受污染的土壤中，添加入生物炭后，不管是鎘、鉛等重金屬離子還是多環芳烴、鄰苯二酚等有機污染物均易于被生物炭所吸附（Kasozi等，2010；朱慶祥，2011；Oleszczuk等，2012），從而降低了污染物對土壤微生物生長造成的脅迫作用。

3.8 生物炭對于微生物影響的時間演變

生物炭對于土壤微生物分布的影響還會隨著時間的推移而發生變化。例如，盡管生物炭被認為是較為穩定的添加物質，新鮮生物炭仍可能釋放一定量的有機碳和 N、P養分，促進土壤呼吸作用（Kolb等，2009），但隨著生物炭在土壤中的逐漸轉化，有機碳和N、P養分的釋放速率和含量也隨著時間推移不斷變化（Mukherjee和Zimmerman，2013）。同時，伴隨著生物炭與土壤組分的逐步交互作用，土壤環境pH、CEC、孔隙度或增加或減少（Pignatello等，2006；Joseph等，2010），從而改變了生物炭對土壤中污染物的吸附效果及對微生物生長的作用機制，土壤微生物的響應也將會隨著時間推移而發生變化，進而呈現出不同的生物地球化學過程。

4 生物炭對土壤微生物生態功能的影響

生物炭進入土壤環境后，通過各種作用機制影響了微生物的生長代謝，進而還將改變微生物的生物地球化學功能，從而影響土壤環境中物質的遷移轉化。在生物炭改良農業土壤的應用嘗試中，學者們發現生物炭能夠通過促進菌根菌這一類微生物的生長，特別是提高泡囊叢枝狀菌根真菌的侵染與活性（Warnock等，2007；Blackwell，2008），增加其多糖分泌（如glomalin-球霉菌素）來增加土壤短期固碳量，提高豆科植物的結瘤、固氮菌侵染及固氮量（Ogawa和Okimori，2010）。但生物炭施用量不宜過高，否則將會降低固氮量（Rondon等，2007），特別是在養分貧瘠土壤上，過量生物炭容易抑制固氮菌的生長和結瘤，需要補充限制性養分磷素或其他養分才可緩解（Yan等，2004）

生物炭進入土壤后不僅僅作用于特定菌群，它可能改變整個土壤微生物群落結構，而土壤中包括有機物分解過程（Liang等，2010）、養分元素循環、甲烷氧化（Yanai等，2007）以及污染物的降解轉化（Marchal等，2013）等在內的諸多生物地球化學過程都會因為生物炭的添加而增強或者減弱，從而影響整個土壤生態功能體系的運行。當前研究發現，生物炭進入土壤后將對微生物介導的碳的礦化作用、氮的循環轉化產生巨大影響。Wardle等（2008）指出在有生物炭存在的情況下土壤中有機物質的分解作用更強。呂偉波（2012）發現，加入生物炭能夠改變微生物整體活性，提高土壤呼吸強度，增強土壤碳素周轉速率，同時，土壤氨氮含量下降，氮的凈礦化作用削弱。另外，DeLuca等（2006）發現施加生物炭能夠提高土壤中硝態氮含量，推測其可能機理在于生物炭能夠吸附去除土壤中某些硝化作用的抑制劑而緩解了抑制作用，促進微生物開展硝化作用。Ball等（Ball等，2010）發現生物炭通過提高土壤氨氧化細菌的豐度間接促進 NH4+向NO3-催化氧化。Mukherjee等（2011）分析生物炭能夠提高土壤中硝化細菌的活性，促進了硝化反應的進程。張萬杰等（2011）也在研究中發現類似現象。此外，生物炭具有多孔和低密度的特性，施用后能改善土壤通氣狀況，降低厭氧程度，從而可能抑制反硝化細菌開展相應的反硝化作用（Laird，2008；Chen等，2010）。但是，Xu等（2014）發現將生物炭加入種植土壤有助于Flammeovirgaceae和Chitinophagaceae等在碳、氮循環中扮演重要角色的微生物的繁殖，能夠同時促進土壤中的硝化作用與反硝化作用。

近年來，已經開展了不少有關生物炭在溫室氣體減排領域的應用研究。除生物質炭本身起到的固碳作用以外，其進入土壤后也會通過影響土壤生物地球化學過程而達到抑制溫室氣體N2O與CH4排放的效果。Rondon等（2005）發現生物炭的添加使得土壤中N2O的排放減少了50%，而當添加量達到20 mg·ha-1時幾乎能完全抑制CH4排放。Spokas等（2009）向土壤中添加生物炭，發現當添加質量分數大于20%時能顯著抑制土壤CO2的排放，同時也能抑制N2O與CH4的產生。Yu等（2013）報道到，在低濕度土壤中，生物炭的添加抑制了甲烷的排放，但在高濕度土壤中甲烷排放量反而升高。Feng等（2012）發現盡管生物炭添加入稻田土壤后會增加產甲烷菌的豐度，但卻顯著降低了產甲烷菌與甲烷氧化菌的豐度比值，從而使得整個稻田土壤的甲烷排放量呈現下降趨勢。Xu等（2014）發現生物炭能夠增加氮循環過程中nosZ基因的轉錄，加快N2O向N2的轉化過程，從而抑制土壤中N2O的排放。

除此之外，生物炭也會給微生物對土壤中有機污染物的降解利用過程帶來影響。王寧（2012）發現生物炭對土壤中 16種多環芳烴均有去除效果，其作用機制除了生物炭自身對多環芳烴的吸附效果之外，生物炭對土壤微生物活性的提高也促進了多環芳烴的微生物降解過程。Chen等（2012）也曾提出運用生物炭固定降解菌能夠增強土壤中多環芳烴的生物降解效率。但是，與之相反地，Yang等（2009）和 Rhodes等（2010）均曾發現菲降解速率被生物炭所抑制，對土壤中農藥降解過程的研究也有類似發現（Yang等，2006)。Jones等（2011）發現生物炭會吸附農藥西瑪津，同時降低西瑪津降解菌的活性，從而降低了西瑪津的生物降解速率并使其難以隨水遷移。生物炭的孔隙結構及其強吸附性能夠為在孔隙內生長的微生物提供有機碳源，避免其與生物炭孔隙外部微生物以及土壤環境中其他物種（如線蟲、真核生物）競爭有機物質（Pietikainen等，2000；Hamer等，2004；Atkinson等，2010），從而促進了孔隙內微生物的生長及其介導的有機污染物降解過程；但是，這種強吸附性卻會降低土壤環境中可利用的有機污染物含量，使得一些具有降解能力的微生物無法代謝利用有機污染物。因此，生物炭對于土壤中有機污染物微生物降解過程的作用效果還受到土壤環境中降解菌群的種類與分布差異的影響。

5 展望

國內外研究進展表明，生物炭在土壤改良與環境修復領域具有較好的應用前景，同時，生物炭在進入土壤環境后會對微生物群落結構組成及其主導的生物地球化學過程帶來或利或弊的影響。然而，目前關于生物炭對于土壤微生物生態功能影響的研究還較為匱乏，需要進一步深入開展研究。

（1）多數報道集中在生物炭對農田肥力相關菌群生長代謝或者溫室氣體排放的影響上，但是土壤中微生物種類繁多，各種生物地球化學過程同時存在，仍需加強對生物炭對于土壤微生物群落結構組成與總體生態功能體現影響的研究，同時還應當針對某些特定環境下的優勢菌群與典型生物地球化學過程展開深入研究。

（2）生物炭來源廣泛，性質各異，施用量與土壤環境條件也各不相同，使得已有的報道得出不少相互矛盾的結果。同時，生物炭對于土壤微生物生長代謝的影響可能源于多方面的協同作用，已有研究仍未全面探明生物炭的作用機制及其影響因子，還需要開展一系列系統研究，更加全面地掌握生物炭對土壤微生物的影響機制。

（3）在進入土壤環境后，生物炭對于土壤理化性質以及微生物活動的影響作用會隨著時間推移而發生變化。但是，當前多數研究成果都來自于短期實驗，亟待開展長期效應研究，以期更全面地評價生物炭對土壤環境質量與生態功能的影響效果，為生物炭的實際應用提供依據。

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Influence of Biochar on the Community Structure and Biogeochemical Functions of Microorganisms in Soils

ZHANG Youchi*, LI Huidan
Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences, Xiamen 361021, China

Biochar, a solid material containing high fractions of aromatic functional groups, is produced through thermal degradation of biomass in the absence of oxygen or with limited oxygen. Biochar amendment can improve the physio-chemical properties of soils, regulate cycling of nutrient elements, and control transfer of pollutants, including heavy metals and poly-aromatic hydrocarbons. Although biochar can be potentially used for soil amendment, it influences the microflora in the soil environment, leading to changes in element cycling within the ecosystem. This paper summarizes recent advances about the effect of biochar on the distribution of soil microorganisms, discusses the mechanisms of biochar on the growth and metabolism of microbes, and illustrates the influence of biochar on the biogeochemical processes regulated by soil microorganisms. Previous studies demonstrated that the total biomass of soil microbes may increase, remain constant, or even decrease after biochar application to the soil environment. Different microorganisms show complex responses to biochar amendment, resulting in formation of unique microbial community structures in different soils. The influence of biochar on the growth and metabolism of microorganisms originated from the interrelated effects of several mechanisms, including pH changes, water distribution, and manipulation of nutrient cycling. In these mechanisms, adsorption of inorganic/organic compounds and microbial thallus by biochar play important roles. The effect of biochar on microbial community structure changes over time. Biochar also influences the eco-functions of microorganisms, resulting in changes in biogeochemical processes, such as emission of greenhouse gas, cycling of carbon and nitrogen, and degradation of organic pollutants. Further studies must be conducted to elucidate the effect of biochar on soil quality and provide useful information for biochar applicationin soil amendment.

biochar; microbial community structure; biogeochemistry; soil

10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.05.027

X52

A

1674-5906（2015）05-0898-08

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國家自然科學基金項目（41301328）；國家高技術研究發展計劃（863計劃）項目（2012AA06A204-2）

張又弛（1983年生）男，助理研究員，博士，主要從事環境土壤學研究。E-mail: yczhang@iue.ac.cn

2014-10-14