生物炭對土壤環(huán)境的影響及二者互作機制研究進展

生物炭（Biochar）是指在缺氧或完全無氧的環(huán)境中，于特定低溫（ ?700^°C 以下）條件下發(fā)生熱解反應(yīng)，生成含碳量較高、比表面積較大的固態(tài)材料[1]。生物炭原產(chǎn)于亞馬孫流域黑土中[2]。目前，生產(chǎn)生物炭最常采用熱解（常規(guī)炭化）與快熱解兩種方式，其最大差異是生物炭與生物油產(chǎn)率不同，且在熱解過程中，快速熱解能使生物油產(chǎn)率得到顯著提高，而慢熱解對生物炭產(chǎn)率的提高更為顯著[3]。研究表明，生物炭的原料來源廣泛，一般是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的動植物廢棄物，如秸稈、種殼、糞便和酒糟廢料等[4]。

生物炭既是穩(wěn)定碳儲量的有效調(diào)節(jié)劑，也是養(yǎng)分緩慢釋放的介質(zhì)[5]，其與土壤環(huán)境的動態(tài)互作成為當前研究熱點。大量研究表明，生物炭作為肥料載體可顯著增強肥效[3]，其多孔結(jié)構(gòu)與表面官能團不僅能吸附溫室氣體和重金屬污染物[]，還可通過改變土壤微環(huán)境[如pH、陽離子交換量（CEC）、孔隙度等]促進微生物功能表達[7-8]。然而，有關(guān)研究對生物炭與土壤環(huán)境的互作機制研究結(jié)果并不一致，且在農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效與環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用有待明確。鑒于此，本文綜述生物炭對土壤理化性質(zhì)及微生物的影響，進一步探討了生物炭與土壤環(huán)境的互作機制，整合農(nóng)業(yè)與環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用前景，為生物炭在農(nóng)業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域的推廣應(yīng)用提供一定參考依據(jù)。

1生物炭對土壤理化性質(zhì)的影響

土壤的理化屬性是評估土壤肥力的關(guān)鍵指標，直接關(guān)聯(lián)到土壤對水和肥的保持能力、氮和磷等養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化過程，以及養(yǎng)分的有效性等[9]。在土壤物理性質(zhì)方面，生物炭的施用可以顯著降低土壤容重，促進土壤團聚體的形成，并優(yōu)化土攘孔隙結(jié)構(gòu)[10]。同時，生物炭的合理施用，能顯著提高土壤的保水能力?；ɡ虻萚11]研究表明，添加生物炭后，土壤的保水能力最多可提高 18% 。從化學性質(zhì)來看，生物炭對調(diào)節(jié)土壤 pH ，增加土壤碳庫、CEC、速效養(yǎng)分含量等效果顯著[10]。近年來，眾多學者致力于生物炭對土壤理化性質(zhì)影響的研究，并取得了較為豐富的成果[7]。

1.1 土壤孔隙度

土壤孔隙度是指土壤顆粒之間孔隙或開放的空間量，充滿水或空氣的土壤體積，是評估土壤物理結(jié)構(gòu)性質(zhì)的一個重要參考指標[12-13]。有研究表明，生物炭的施入可增加土壤孔隙，主要原因是生物炭的容重遠低于土壤容重，能有效降低土壤容重，提高土壤孔隙度，從而使土壤變得更加疏松[14-15]。易杭等[16]研究發(fā)現(xiàn)，施人生物炭能夠有效降低土壤容重，進而優(yōu)化土壤的疏松程度，提升土壤質(zhì)量，同時減少土壤侵蝕現(xiàn)象，保護土壤結(jié)構(gòu)，防止土壤板結(jié)和退化。此外，生物炭因豐富的孔隙結(jié)構(gòu)而具有強大的吸附性能，施用于土壤時，能夠促進土壤中小粒徑團聚體向大粒徑團聚體的轉(zhuǎn)化，從而有效提升土壤的孔隙度[17]。然而，也有研究指出，由于生物炭的種類及其制備工藝不同，施用后可能會導(dǎo)致土壤孔隙度降低[18]。

1. 2 土壤團聚體

土壤團粒結(jié)構(gòu)是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元[15]，其粒級分布是反映土壤質(zhì)量的重要因素[19]。研究表明，當生物炭施入土壤后，不僅可以降低土壤的容重，還能顯著增加土壤有機質(zhì)的含量。而土壤有機質(zhì)作為一種天然的黏結(jié)劑，能夠有效促進土壤顆粒和小團聚體的黏結(jié)，推動土壤團聚體變成更穩(wěn)定、更耐沖刷的大團聚體[20-21]，進而增強土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及抗侵蝕性[22]。李江舟等[23]研究發(fā)現(xiàn)，在紅壤中施加煙稈生物炭，能有效提升土壤大團聚體含量并能使其保持相對穩(wěn)定；張偉婷等[24]研究發(fā)現(xiàn)，在生物炭對林地土壤團聚體穩(wěn)定性與肥料氮分布的影響中，不同類型生物炭均能有效提高土壤大團聚體含量與穩(wěn)定性，對減緩林地土壤侵蝕與退化具有積極作用。

1.3 土壤pH

研究表明，在酸性土壤中施入生物炭會使土壤 pH 提高，是由于生物炭呈現(xiàn)弱堿性[25]（ pH 為9^[26] ），且在土壤中不易被礦化。琚晨儀等[2]通過研究生物炭添加對土壤理化性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)生物炭添加量為 4500～7000kg?hm^-2 能夠有效提高土壤 pH ，降低土壤酸性。楊如意等[28]研究表明，在保山植煙土壤中施用不同類型的生物炭，其中水熱炭基肥處理可以顯著提升土壤的 pH 。潘國俊等[29]研究發(fā)現(xiàn)，生物炭作為復(fù)合改良劑，施入輕中度鎘污染的農(nóng)田土壤后，能有效提高污染土壤的 ΔpH 。大量研究認為，施人種類和用量不同的生物炭，能夠使土壤 pH 發(fā)生變化，進而影響土壤的陽離子交換量，從而對土壤的緩沖性能產(chǎn)生重要影響[30]，這一系列相互關(guān)聯(lián)的土壤化學性質(zhì)變化，構(gòu)成了一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，對土攘生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定具有不可忽視的作用[31]。

1.4土壤陽離子交換量（CEC）

土壤CEC可衡量土壤吸附和保持可提取陽離子的能力[6]。當前，在新型土壤改良劑中，生物炭受到廣泛關(guān)注，其在提升土壤（CEC）方面，已經(jīng)成為全球研究的熱點之一[32]。研究發(fā)現(xiàn)，生物炭表面經(jīng)過氧化處理后，羧基數(shù)量會增加，進而增強土壤的負電荷，提升其吸附陽離子的能力[33]。由于生物質(zhì)種類和熱解條件的不同，所制備的生物炭對土壤CEC的影響程度也不同[]?？导t哲[32]通過研究不同徑粒生物炭和摻量對土壤CEC的影響發(fā)現(xiàn)，在小徑粒 （L_0.75 和 L_1.5 ）水平下，土壤CEC隨著生物炭摻量的增加而呈增加趨勢；在大徑粒（ L₃ 和 L₆ ）水平下，土壤CEC隨摻量的增加而降低。梁小鳳等[34]研究發(fā)現(xiàn)，在土壤培養(yǎng)以及玉米栽培過程中，施用生物炭的5種土壤CEC均隨著栽培時間的延長而顯著增加，表明生物炭能夠有效提升土壤的CEC。

1.5 土壤營養(yǎng)特性

生物炭富含C、N、P、K等多種營養(yǎng)元素，其施入土壤后可直接為作物生長提供基礎(chǔ)養(yǎng)分補給[35-36]。此外，生物炭獨特的高比表面積、多孔結(jié)構(gòu)和強大的吸附性能，可減少淋溶損失，提升養(yǎng)分持留能力[37]。大量研究表明，施用生物炭能夠有效減少養(yǎng)分的流失，尤其在降低磷酸鹽、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的浸出方面有顯著效果[33]。從土壤改良機制來看，生物炭通過雙重途徑提升養(yǎng)分有效性：一方面，堿性生物炭可調(diào)節(jié)酸性土壤pH，促進磷、鉀等元素從礦物晶格中活化釋放；另一方面，其表面豐富的羧基、羥基等官能團可與養(yǎng)分形成可逆結(jié)合，既避免養(yǎng)分被土壤膠體固定，又維持養(yǎng)分的生物可利用性[38-39]。由于生物炭具有較高的穩(wěn)定性，可持續(xù)改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤有機碳儲量，并有效增強土壤的保水保肥性能[40]。杜爽等[41]研究表明，在土壤中施入鈣改性生物炭和載磷生物炭，能有效提升土壤中營養(yǎng)元素的含量，有利于提升土壤肥力，使土壤養(yǎng)分環(huán)境更加豐富。

1.6 土壤重金屬

隨著全球工業(yè)化進程的加速和農(nóng)業(yè)化學品的廣泛應(yīng)用，土壤重金屬污染，特別是鎘（Cd）污染問題日益凸顯[42]。研究表明，生物炭具備穩(wěn)固土壤中重金屬的功能，可以減少重金屬的生物有效性，從而降低農(nóng)作物對重金屬的吸收[43]。周靜等[44]研究表明，生物炭對鎘、鉛等重金屬具有很強的吸附能力，可顯著降低土壤溶液中重金屬離子的濃度，減少其遷移性。王寧等[45]在研究生物炭對鎘污染赤紅壤中鎘形態(tài)及其生物有效性的影響中發(fā)現(xiàn)，生物炭可通過提高土壤pH，顯著降低鎘的生物有效性和毒性。黃彩紅等[46]研究表明，施用生物炭后，植物對土壤中鉛、鎘等重金屬的吸收量顯著降低，有效降低了重金屬在食物鏈中的傳遞風險。綜上所述，生物炭在污染土壤修復(fù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景[47]。

2 生物炭對土壤微生物的影響

土壤作為自然界物質(zhì)循環(huán)的重要介質(zhì)，而土壤微生物則是驅(qū)動土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化的動力，如硝化作用、纖維素分解作用以及腐殖質(zhì)的分解與合成等[48]。在這些復(fù)雜的土壤功能中，同一微生物種群可能具備多種功能，而同一土壤過程也可能由多種微生物種群協(xié)同完成[49]。由于生物炭的多孔結(jié)構(gòu)和吸水性能，為微生物營造了理想的棲息環(huán)境，且具有高含碳量的特性，施入土壤后，可能會引發(fā)微生物大量繁殖，從而影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能，這種微生物群落的改變，會使土壤結(jié)構(gòu)及其功能也隨之產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)變[30，50] 。

2.1 土壤酶活性

土壤酶是具有催化作用的功能性物質(zhì)，可用于評估土壤質(zhì)量[18]。土壤酶在C、N、S、P等元素的生物循環(huán)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[51]。研究發(fā)現(xiàn)，生物炭對土壤酶活性的影響較為復(fù)雜，這種影響會因生物炭的種類、添加比例以及土壤類型的不同而存在顯著差異[52]。范麗娜[53]研究表明，將生物炭施用于礦區(qū)土壤時，能激活土壤 β-1，4- 葡萄糖苷酶活性，而土壤β-1，4-N-乙?；被咸烟擒彰负蛪A性磷酸酶活性則受到抑制。韋慶翠等[54]的研究表明，在麥田中施加木屑、花生殼和玉米秸稈3種生物炭后，土壤中的過氧化氫酶、脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶的活性均有顯著提升，但由于這3種生物炭具有獨特的孔隙結(jié)構(gòu)和特異官能團，不同種類和添加量的處理方式使得酶活性的變化趨勢存在差異。此外，纖維二糖酶和天冬酰胺酶等也會受生物炭的影響，具體表現(xiàn)機制不同（表1）。

2.2 微生物群落結(jié)構(gòu)

土壤環(huán)境質(zhì)量的評估可通過分析微生物群落組成及生物多樣性的動態(tài)特征來實現(xiàn)，微生物群落主要包括細菌、真菌和放線菌等[3，62]。研究表明，生物炭的施用可提升養(yǎng)分利用效率，且會改變微生物群落的結(jié)構(gòu)，如亞馬孫黑土以及經(jīng)過生物炭改良土壤中，細菌、真菌與古菌的群落組成受到土壤理化性質(zhì)的影響，表現(xiàn)出群落結(jié)構(gòu)差異性，且這種差異在屬、種以及科的水平上都有所體現(xiàn)[63]]生物炭能夠提供可供微生物利用的碳源和氮源，為微生物的生長發(fā)育提供營養(yǎng)物質(zhì)，進而促進微生物的繁殖，增加微生物群落的多樣性[51]。大量研究認為，影響土壤微生物群落組成與生物炭種類和施用方式有關(guān)[64]。尉鵬雁等[65]以紅樹林濕地土壤細菌群落為研究對象，深人探討了生物炭的種類和添加量對其產(chǎn)生的影響，施用生物炭可顯著提高土壤細菌群落的多樣性。烏英嘎等[62]研究表明，施用生物炭后，土壤細菌的DGGE圖譜條帶數(shù)量顯著增加，這表明生物炭對土壤細菌的生長具有明顯的促進作用，但土壤細菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性指數(shù)和均勻度卻呈現(xiàn)出下降趨勢。王根林等[66]的研究表明，在甜菜地施入生物炭后真菌數(shù)量明顯低于對照。

2.3 微生物豐度

生物質(zhì)炭的施用具有多重積極效應(yīng)，不僅可以顯著提高土壤養(yǎng)分含量，還能有效提升土壤磷脂脂肪酸的濃度，進而促使細菌的豐度大幅增長[30，67]。此外，生物質(zhì)炭對土壤微生物群落具有顯著的調(diào)控作用，能夠有效促進土壤中多種功能微生物的恢復(fù)與生長，如氨氧化細菌、氨氧化古菌和亞硝酸還原菌等，提高微生物在群落中的相對豐度，從而加速了土壤氮代謝的進程。馬麗等[68]研究表明，添加不同質(zhì)量比的小麥秸稈生物炭可顯著提升連作草莓根際土壤微生物的數(shù)量，但隨著生物炭用量逐步增加，土壤中細菌數(shù)量并非持續(xù)上升，而是呈現(xiàn)出先升高、后降低的趨勢。丁文沙等[69]研究表明，施入生物質(zhì)炭能夠提升土壤中變形菌門的相對豐度。包明琢等7研究表明，二代杉木林地土壤中分別添加水洗生物炭和氧化生物炭后，土壤中細菌的豐度出現(xiàn)了差異，盡管兩種生物炭均降低了子囊菌門的相對豐度，但卻提高了毛霉亞門的相對豐度。生物炭對不同類型土壤微生物的豐度影響不同（表2）。

3生物炭與土壤環(huán)境互作機制

生物炭與土壤環(huán)境的互作機制表現(xiàn)為理化性質(zhì)調(diào)控與微生物群落響應(yīng)的動態(tài)協(xié)同。生物炭的多孔結(jié)構(gòu)和高比表面積，可吸附土壤有機質(zhì)、礦質(zhì)養(yǎng)分及水分，形成微域富集效應(yīng)，其表面的羧基、羥基等官能團，能夠增強陽離子交換量，推動銨態(tài)氮的緩釋[33，50]。同時，生物炭為微生物提供碳源與棲息空間，而微生物代謝活動則通過分泌胞外酶，如脫氫酶、 β^- 葡萄糖苷酶等分解生物炭惰性碳組分，釋放溶解性有機碳（DOC），激活土壤碳氮循環(huán)[63]；在重金屬污染的土壤中，生物炭可通過吸附、絡(luò)合作用，固定 Cd²⁺ ！ Pb²⁺ 等離子，降低其生物有效性，且生物炭能提高土壤 pH ，增強微生物的抗逆性，進而增加假單胞菌、固氮菌等微生物豐度，微生物通過分泌螯合肽抑制重金屬遷移[45-46]。張又馳等[49]研究表明，真菌菌絲會通過機械穿透和酸解作用，破碎生物炭顆粒，不僅釋放出孔隙內(nèi)吸附的養(yǎng)分，還會形成“生物炭-菌絲-土壤”復(fù)合結(jié)構(gòu)，顯著提升土壤團聚體的穩(wěn)定性。綜上所述，生物炭與微生物間的雙向反饋網(wǎng)絡(luò)，深人揭示了生物炭與土壤環(huán)境在物理、化學及生物學層面的機理。

4總結(jié)與展望

生物炭作為一種多功能土壤改良劑，在優(yōu)化土壤理化性質(zhì)和調(diào)控微生物群落方面具有顯著潛力，其與土壤環(huán)境的動態(tài)互作機制，進一步揭示了在農(nóng)業(yè)與環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，將生物炭與肥料結(jié)合制備的炭基復(fù)合肥，可使氮素利用率顯著提高[3]，實現(xiàn)養(yǎng)分緩釋。生物炭能夠抑制鐮刀菌等有害病原菌生長，同時激活木霉菌等有益微生物，改善根際微生態(tài)環(huán)境，從而緩解連作障礙[73]。生物炭與有機肥協(xié)同使用，可顯著減少氧化亞氮 （N₂O） 排放，有助于構(gòu)建低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式[78]；在環(huán)境修復(fù)中，改性生物炭對重金屬的特異性吸附及鹽漬土改良有顯著作用，其穩(wěn)定性碳占比更有益于全球碳封存目標[40]。然而，生物炭在土壤中的長期作用機制尚未完全明確，尤其是其老化過程對功能持續(xù)性的影響有待深入研究。此外，生物炭功能化改性技術(shù)，如微生物靶向負載等關(guān)鍵技術(shù)仍需突破，其經(jīng)濟可行性也需進一步評估。未來研究需加強材料科學、微生物組學等多學科交叉融合，推動生物炭從理論研究向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)化，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護提供參考依據(jù)。

參考文獻：

[1]肖琳，馮為迅，羅志忠，等.生物炭和生物炭基肥對林木生長和土壤肥力的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學學報，2025，46（3）：358-369.

[2] 汪勇.施用生物炭對雙季稻產(chǎn)量、土壤理化性質(zhì)的影響及其后效[D].南昌：江西農(nóng)業(yè)大學，2020.

[3] 傅志強，劉禎，馬春花，等.生物炭及炭基肥對土壤質(zhì)量與植物生長的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學報，2024，36（7）：1634-1645.

[4] 張愛琳.污泥熱解中重金屬的轉(zhuǎn)化及生物炭對土壤性質(zhì)的影響研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學，2021.

[5] 胡玉達.生物炭/油茶粕對杉木幼苗生長及土壤環(huán)境的影響[D].長沙：中南林業(yè)科技大學，2024.

[6] 曹艷曉，陳諾，徐鑫宇，等.生物炭修復(fù)塑料-鎘復(fù)合污染土壤潛力與機制研究[J].中國環(huán)境科學，2024，44（3）：1-15.

[7] 李明玉，丁梧秀，王新武，等.施加生物炭對土壤理化性質(zhì)的影響及其農(nóng)業(yè)應(yīng)用[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報，2024，55（1）：79-96.

[8] 鹿子晨，李明，薛國萍，等.生物炭對連作土壤微生物群落影響研究進展[J].蔬菜，2024（11）：21-28.

[9] 張繼霖.生物炭對設(shè)施蔬菜土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和環(huán)境的影響研究[D].濟南：齊魯工業(yè)大學，2024.

[10]沈錚，黃樂煜，徐軍，等.炭基肥對植煙土壤理化特性及煙葉生產(chǎn)的影響研究進展[J].中南農(nóng)業(yè)科技，2024（7）：217-222.

[11] 花莉，張成，馬宏瑞，等.秸稈生物質(zhì)炭土地利用的環(huán)境效益研究[J].生態(tài)環(huán)境學報，2010，19（10）：2489-2492.

[12]馮中洲，葉澤杰，翟文露，等.長期施用生物炭對潮土理化特性和小麥產(chǎn)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學學報，2024，58（2） ：1-11.

[13]朱進輝，周旭姣，王琦，等.生物炭-土壤結(jié)皮覆蓋壟溝集雨種植對土壤物理和水力特性的影響[J].草原與草坪，2024，44（3）：1-14.

[14] 陳軍豪.鹽脅迫下生物炭添加對紫蘇生長及土壤理化性質(zhì)的影響[D].杭州：浙江農(nóng)林大學，2024.

[15] 林育先，范政彬，姜勇祥，等.芒萁生物炭對土壤物理性質(zhì)的影響[J].亞熱帶水土保持，2024，36（2）：6-12.

[16] 易杭，張虎國，萬勝，等.生物炭對駿棗園土壤酶活性和細菌多樣性的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2024，42（4）：136-144.

[17] 趙耀東，潘一展.連續(xù)多年減氮配施生物炭對土壤酶活性、微生物群落及花生產(chǎn)量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2024，52（17） ：260-267.

[18] 田丹.生物炭對不同質(zhì)地土壤結(jié)構(gòu)及水力特征參數(shù)影響試驗研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學，2013.

[19] 黃怡.麥秸稈生物炭對土壤改良效應(yīng)的研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2023.

[20] 馬新雨，劉子劍，孫樹臣，等.4年單季生物炭與秸稈還田對潮土土壤團聚體及有機碳影響[J].灌溉排水學報，2025，44（1） ：74-81，88.

[21] 劉婉，袁芳，曾慧聰，等.農(nóng)林廢棄物生物炭的制備及其應(yīng)用進展[J].生物化工，2024，10（3）：251-256.

[22] 縱海英.生物炭對土壤肥料的作用及未來研究[J].新農(nóng)民，2024（7） ：94-96.

[23] 李江舟，代快，張立猛，等.施用生物炭對云南煙區(qū)紅壤團聚體組成及有機碳分布的影響[J].環(huán)境科學學報，2016，36（6）：2114-2120.

[24]張偉婷，郭宇軒，魏圓慧，等.生物炭對林地土壤團聚體穩(wěn)定性與肥料氮分布的影響[J].福建農(nóng)業(yè)學報，2024，39（3） ：345-353.

[25] 楊艷.生物炭添加對土壤理化性質(zhì)及重金屬穩(wěn)定性的影響[J].河南化工，2023，40（6）：28-31.

[26]胡靜姝，周新萍.生物炭和雞糞改良劑對鉛脅迫下番茄生理生化、鉛吸收及土壤性質(zhì)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2024，52（9）：1002-1010.

[27]琚晨儀，王珍珍，肖慶禮，等.生物炭添加對重慶山區(qū)煙田土壤理化性質(zhì)和烤煙生長、產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響[J].水土保持通報，2024，44（4）：205-214.

[28]楊如意，郭應(yīng)成，況帥，等.不同類型生物質(zhì)炭對保山植煙土壤理化性質(zhì)及酶活性的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2024，56（2）：1-10.

[29]潘國俊，盧信，楊振泉，等.復(fù)合改性生物炭的吸附特性及其對輕中度鎘污染農(nóng)田土壤的鈍化效應(yīng)[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報，2024，40（3）：457-468.

[30] 章明華，李婧姝，黃夢琦.生物炭對土壤性質(zhì)的影響研究進展[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2018，（7）：34-36.

[31] 吳然.山西太岳山華北落葉松人工林土壤微生物特性研究[D].北京：北京林業(yè)大學，2020.

[32] 康紅哲.生物炭粒徑與摻量對微咸水灌溉土壤陽離子運移影響研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2024.

[33] 盧云鵬.共熱解生物炭對稻田土壤肥力提升及微生物特性的影響[D].杭州：浙江科技大學，2024.

[34] 梁小鳳，羅子健，翁瑕，等.生物炭對土壤和孔隙水性質(zhì)以及 Zn 形太的影響「I廣西+學學（自然私學版）2n23

[35]李偉，張麗，王強.生物炭對土壤養(yǎng)分含量的影響研究[J].土壤學報，2018，55（3）：567-574.

[36]張麗，劉洋，陳曉.生物炭對土壤養(yǎng)分保持能力的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2017，36（5）：892-899.

[37]王強，趙明，孫紅.生物炭對酸性土壤pH值及養(yǎng)分有效性的影響[J].土壤通報，2019，50（2）：345-352.

[38］劉洋，陳曉，李偉.生物炭表面官能團對土壤養(yǎng)分有效性的影響[J].環(huán)境科學學報，2020，40（8）：2785-2792.

[39]陳曉，張麗，王強.生物炭對土壤微生物活性及有機質(zhì)分解的影響[J].生態(tài)學報，2016，36（12）：3678-3685.

[40]趙明，孫紅，李偉.生物炭對土壤碳儲量及結(jié)構(gòu)的影響[J].土壤學報，2018，56（4）：789-796.

[41]杜爽，張瑞玲，陳永逸，等.鈣改性負載磷玉米秸稈生物炭在土壤施用種植中對土壤營養(yǎng)和重金屬的影響［J/OL].天津理工大學學報，1-8[2025-03-28].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/12.1374.N.20241216.1711.030.html.

[42]REN S Y，SONG CQ，YE SJ，et al. The spatiotemporalvariation in heavy metals in China's farmland soil over thepast 20？ years： a meta-analysis[J]. Science of The TotalEnvironment，2022，806：150322.

[43]李霞，周婭，羅麗卉，等.油菜秸稈生物炭對成都平原土壤理化性質(zhì)和水稻鎘吸收的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學報，2025，38（2） ：1-12.

[44]周靜，李戀卿，潘根興，等.生物炭對鎘鉛污染土壤的鈍化修復(fù)效應(yīng)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2018，37（2）：257-264.

[45］王寧，蔡信德，仇榮亮，等.生物炭對鎘污染赤紅壤中鎘形態(tài)及生物有效性的影響［J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2017，36（1）：72-78.

[46]黃彩紅，魏自民，汪景寬，等.生物炭對黑土中重金屬鉛、鎘形態(tài)及生物有效性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2019，38（3） ：503-511.

[47]林彥萍，任源，王曉娥，等.農(nóng)業(yè)生物質(zhì)廢棄物轉(zhuǎn)化功能材料的研究進展[J].環(huán)境科學，2024，45（7）：4332-4351.

[48]陳喜蓉，金映虹，歐濱，等.基于Biolog-ECO技術(shù)分析不同林下種植竹蓀地土壤微生物功能多樣性[J].基因組學與應(yīng)用生物學，2017，36（1）：370-375.

［49］張又弛，李會丹.生物炭對土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)及其生物地球化學功能的影響[J].生態(tài)環(huán)境學報，2015，24（5）：898-905.

[50]程龍，張新.秸稈生物炭還田促進作物氮吸收的機理[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2024（15）：96-105.

[51］李寶赫，趙敏，李德斌，等.氯嘧磺隆對土壤酶活性的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2009，37（10）：4578-4580.

［52］李夏日.氮沉降下生物炭對礦區(qū)復(fù)墾土壤氮素轉(zhuǎn)化及酶活性的影響[D].山西：太原理工大學，2022.

[53］范麗娜.生物炭添加對煤礦復(fù)墾土壤碳庫動態(tài)和酶活性的影響[D].山西：太原理工大學，2021.

[54]韋慶翠，姜娜英，劉玉婷，等.不同生物炭對麥田土壤酶活性、細菌群落及理化性質(zhì)的影響[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2024，45（5）：20-27.

[55]付琳琳，藺海紅，李戀卿，等.生物質(zhì)炭對稻田土壤有機碳組分的持效影響[J].土壤通報，2013，44（6）：1379-1384.

[56]張增強，劉憲鋒，方日堯，等.生物炭對潮土酶活性及微生物群落功能多樣性的影響［J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2013，32（4）：760-767.

「57]黃欠加葉仝財 胡鋒 筆生物炭對紅攘性水稻+尿毒水解及氨揮發(fā)的影響[J].生態(tài)學報，2014，34（11）：2970-2978.

[58]王典，姜勇，梁文舉.生物炭對棕壤酶活性和微生物量碳氮的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學報，2012，23（11）：3037-3042.

[59]陳華，王強，李睿，等.生物炭對土壤微生物活性及相關(guān)酶類影響的研究進展[J].土壤通報，2022，53（1）：248-256.

[60]郝海波，李婷，劉凱，等.減氮配施生物炭對滴灌棉田土壤有機氮和棉花產(chǎn)量的影響［J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2024，42（6）：112-120.

[61]JINGYL，ZHANG Y H，HANI，et al.Effectsofdifferent straw biochars on soil organic carbon， nitrogen，available phosphorus，and enzyme activity in paddy soil[J].ScientificReports，2020，10（1）：8837.

[62]烏英嘎，張貴龍，賴欣，等.生物炭施用對華北潮土土壤細菌多樣性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2014，33（5）：965-971.

[63]饒霜，盧陽，黃飛，等.生物炭對土壤微生物的影響研究進展[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報，2016，32（1）：53-59.

[64]常棟，何曉冰，王曉強，等.生物炭施用頻率對植煙土壤細菌群落的影響[J].中國煙草學報，2024，30（6）：126-135.

[65]尉鵬雁，游惠明，譚芳林，等.生物炭添加對紅樹林濕地土壤細菌群落的影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學學報，2025，47（1）：141-151.

[66]王根林，李玉梅，劉崢宇，等.除草劑殘留下生物炭對土壤微生物的影響[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學報，2015，32（5）：471-476.

[67]鄒剛?cè)A，趙鳳亮，蘭雪成，等.不同水分條件下椰殼炭施用對稻田土壤酶活性及微生物群落的影響[J].土壤，2024，56（3）：525-532.

[68]馬麗，齊紅志，閆明，等.生物炭對連作障礙條件下土壤微生物和草莓生長的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2019，47（17）：142-146.

[69]丁文沙，魏志超，孟李群，等.生物炭對杉木人工林土壤細菌多樣性的影響[J].森林與環(huán)境學報，2019，39（6）：584-592.

[70] 包明琢，曲雪銘，高倩倩，等.磷肥和生物炭配施對杉木林地土壤微生物的影響[J].西北林學院學報，2022，37（2）：10-19.

[71]劉合明，龐獎勵，黃春長，等.生物炭添加對微生物胞外酶介導(dǎo)的土壤碳循環(huán)的影響[J].土壤學報，2021，58（3）：753-764.

[72]李歡，陳佳，許修宏，等.生物炭對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及土壤酶活性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2016，35（8）：1537-1544.

[73]LIUYH，WANGC，CHENR，et al. Biochar alleviatesapple replant disease by reducing the growth of Fusariumoxysporum and regulating microbial communities[J].HorticulturalPlantJournal，2024，10（3）：657-671.

[74]萬小琪，竇維卉，楊雪，等.不同農(nóng)藝型措施對溫室黃瓜連作土壤的改良效果[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2022，50（23）：228-234.

[75] 馬靜，鄒銘，駱占斌，等.生物炭對煤礦區(qū)復(fù)墾土壤微生物固碳潛力的促升機制[J].煤炭學報，2025，50（2）：1249-1262

[76]孫陽，周宇，吳強，等.生物炭添加對土壤固氮菌群落特征及固氮功能的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2020，39（8）：1825-1834.

[77]李明，張悅，趙曉，等.生物炭對高有機質(zhì)土壤微生物群落及氮循環(huán)的影響[J].土壤通報，2019，50（4）：956-963.

[78]陳靜，王強，劉輝，等.生物炭對淹水土壤反硝化細菌群落及氮素轉(zhuǎn)化的影響[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報，2018，34（11）：1042-1048.

Research Progress on Impact of Biochar on Soil Environment and Their Interaction Mechanism

LUO Yan¹ ，LIN Shiyan1，WU Yanan1，YANG Jiao1，E Yang2，XU Qimei2，HU Haijun1 （1.School of Resources and Environment， Zunyi Normal University， Zunyi 56306，China；2.Collge of Agriculture， Shenyang Agricultural University， Shenyang l0866，China； 3. Chumi Town Agricultural Service Center，Tongzi County，Zunyi 5632O4，China）

Abstract：Biochar plays a significant role in improving soil structure，regulating soil pH，and enhancing soil water and nutrient retention capacity. It also has multiple effects on soil enzyme activity，microbial community structure diversity，and microbial abundance，thereby influencing soil nutrient cycling and ecological functions. Research indicates that there is an interaction mechanism between biochar and the soil environment. The regulation of its porous structure and physicochemical properties can reconfigure the microbial habitat，while microbial metabolic activities，through carbon and nitrogen cycling，react on the stability and functional release of biochar.The two work in concert to drive soil remediation and quality improvement. In order to further explore the mechanism of the interaction between biochar and soil environment，and promote the application of biochar in agriculture and environmental remediation，this paper analyzed the physical and chemical properties of biochar on soil porosity， soil aggregates， soil ΔpH ， soil cation exchange capacity， soil nutritional characteristics，soil heavy metals，as wellas its effects on soil enzyme activity， microbial community structure， microbial abundance，etc. Furthermore，the interaction mechanism between biochar and soil environment was summarized，and the application of biochar in agriculture and environmental remediation was discussed.

Keywords：biochar；soil environment；physicochemical-microbial interaction；environ-mental remediation