摘要：城市綠地土壤質(zhì)量是影響綠地植被景觀的重要因素，而生物炭具有優(yōu)良的土壤改良應(yīng)用潛力。通過(guò)田間試驗(yàn)，以北京市西城區(qū)廣陽(yáng)谷城市森林公園為研究區(qū)域，探索施用生物炭對(duì)城市綠地土壤質(zhì)量改良的效果以及對(duì)植物生長(zhǎng)影響。結(jié)果表明，（1）施用生物炭處理的蒙古櫟和銀白槭葉片的長(zhǎng)、寬每月均能生長(zhǎng)3%～5%。而不施用生物炭處理的蒙古櫟和銀白槭的葉片的長(zhǎng)、寬每月只能生長(zhǎng)1%～2%。其中銀白槭的復(fù)壯效果更明顯。（2）試驗(yàn)組蒙古櫟和銀白槭的光合速率與對(duì)照組相比，提高0.88%～13.38%。施用生物炭的蒙古櫟凈光合速率表現(xiàn)為雙峰型動(dòng)態(tài)變化，而銀白槭為單峰型變化。蒙古櫟試驗(yàn)組凈光合速率與對(duì)照組差異不顯著，而銀白槭試驗(yàn)組的凈光合速率從7月10日開(kāi)始與對(duì)照組相比差異顯著。（3）施加生物炭的土壤有機(jī)質(zhì)含量提升6.04%，pH下降2.47%，電導(dǎo)率下降6.77%，氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素分別增長(zhǎng)28.48%、10.05%和3.10%。綜上，施用生物炭可改良城市綠地土壤質(zhì)量，并對(duì)植物有復(fù)壯效果。

關(guān)鍵詞：生物炭；土壤改良；城市綠地；植物生長(zhǎng)

城市綠地土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，能夠凈化環(huán)境，決定著城市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、園林植物的生長(zhǎng)發(fā)育狀況以及綠地生態(tài)景觀。由于人們對(duì)城市綠地土壤不斷翻動(dòng)、碾壓和踐踏，導(dǎo)致綠地與農(nóng)田或自然土壤，在土壤容重、孔隙度、養(yǎng)分及pH等土壤理化性質(zhì)方面存在一定差異，且不同類型綠地之間差異性不同[1]。城市綠地建設(shè)過(guò)程中，根據(jù)園林植物生物學(xué)特性選擇適宜園林植物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境。在許多地區(qū)，綠地土壤質(zhì)量已成為園林景觀質(zhì)量提升的瓶頸，提高土壤質(zhì)量、改良城市土壤理化特性是城市綠化可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

城市綠地土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[2-5]。與自然土壤不同，城市綠化土壤受各種人為活動(dòng)的強(qiáng)烈影響[6]。北京城市公園土壤具有物理性質(zhì)差、pH高、養(yǎng)分有效性低的特點(diǎn)，且部分土壤存在一定程度的重金屬富集[7-9]。土壤孔隙度小，雨水滲透能力較差，植物難以吸收土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。城市綠地土壤理化性質(zhì)退化，不利于營(yíng)造城市綠地景觀。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的學(xué)者研究生物炭，并將其運(yùn)用到改良土壤方面[10-11]。

生物炭是一種作為土壤改良劑的木炭，其制備過(guò)程需要少氧及高溫環(huán)境。生物炭表面具有豐富的羥基、烯烴、有機(jī)氧官能團(tuán)和孔隙結(jié)構(gòu)，從而在生物炭裂解過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致生物炭性質(zhì)及組成上的變化，且生物炭在本質(zhì)上是具有高度芳香化的固體顆粒，具有良好獨(dú)特的生物、物理、化學(xué)性質(zhì)和養(yǎng)分調(diào)節(jié)能力，決定了其用途的適宜性以及環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化。生物炭添加到土壤中可以降低土壤容重，增加土壤有機(jī)碳含量，增加土壤有效性營(yíng)養(yǎng)元素的含量，減少養(yǎng)分損失提高肥力，改變土壤理化性質(zhì)及促進(jìn)植物生長(zhǎng)。研究證明生物炭是一種良好的土壤添加劑，能夠改善土壤質(zhì)量和土壤容重，不僅能夠吸持更多的水分[12-14]，還能吸附土壤中的金屬物質(zhì)[15]。在土壤中施入一定的生物炭量，可以有效改善土壤孔隙狀況和微生物活性，增加土壤孔隙度， 減少養(yǎng)分的流失、提高土壤肥力，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)[16]及減少溫室氣體的排放[17]。為此，本研究基于室外試驗(yàn)，研究施用生物炭對(duì)城市綠地土壤質(zhì)量改良效果及對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，旨在為城市綠地土壤改良提供指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年在北京市西城區(qū)廣陽(yáng)谷城市森林公園內(nèi)進(jìn)行，研究區(qū)域氣候類型為暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，春秋短促。年均溫為11～13 ℃，年均降雨量600 mm，降水季節(jié)分配不均勻，80%的降水集中在6月-8月，屬偏缺水的半濕潤(rùn)半干旱地區(qū)。該地區(qū)土壤類型為棕壤。

1.2 方法

1.2.1 小區(qū)試驗(yàn)

在公園內(nèi)選擇土壤板結(jié)嚴(yán)重區(qū)域，作為小區(qū)試驗(yàn)樣地，樣地大小為10 m×10 m，一次性表施生物炭5 t·hm-2，3次重復(fù)。對(duì)比施用前和施用1年后土壤質(zhì)量變化，評(píng)估生物炭改良效果。

1.2.2 樹(shù)木復(fù)壯試驗(yàn)

以公園內(nèi)長(zhǎng)勢(shì)較弱的蒙古櫟和銀白槭為試驗(yàn)對(duì)象，各樹(shù)種隨機(jī)選擇10株并用標(biāo)簽扎帶標(biāo)上記號(hào)，隨機(jī)選擇5株作為試驗(yàn)組（施生物炭），另5株作為對(duì)照組（不施生物炭），每株樹(shù)上選中生長(zhǎng)良好的葉子并掛上牌子。于當(dāng)年5月上旬施用生物炭后每隔15 d在晴天、少云的天氣利用LI-6800便攜式光合作用全自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)對(duì)葉片光合作用進(jìn)行監(jiān)測(cè)，遇陰雨天順延。測(cè)量時(shí)使用二氧化碳鋼瓶控制穩(wěn)定的二氧化碳濃度為400 μmoL·moL-1，測(cè)定前對(duì)葉片進(jìn)行充分光誘導(dǎo)。同時(shí)每月15日對(duì)所選樹(shù)木葉片的長(zhǎng)度、寬度進(jìn)行測(cè)量，采用游標(biāo)卡尺在同一位置測(cè)3次取平均值。

1.2.3 土壤采集與分析測(cè)試

生物炭施用前及施用1年后，采集表層0～20 cm土層樣品，其中試驗(yàn)小區(qū)采集6份，樹(shù)木復(fù)壯每株1份共20份，合計(jì)26份。所有樣品風(fēng)干后過(guò)2 mm篩，根據(jù)中國(guó)林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T 12101275-1999《森林土壤分析方法》，測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、土壤肥力等指標(biāo)[18]。采用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重、總孔隙度及土壤毛管孔隙度；電位法測(cè)定土壤pH；重鉻酸鉀水合加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量（SOC）；凱氏定氮法測(cè)定土壤全氮（TN）；鉬銻抗比色紫外分光光度法測(cè)定全磷含量；酸溶-火焰光度計(jì)測(cè)定全鉀含量；每份樣品各項(xiàng)理化指標(biāo)重復(fù)測(cè)定３次。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010進(jìn)行基本數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行相關(guān)性和差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物炭對(duì)植物葉片生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

由表1可知，蒙古櫟對(duì)照組（CK）和試驗(yàn)組（SS）葉片的長(zhǎng)度分別由16.09 cm和16.16 cm生長(zhǎng)到17.61 cm和18.51 cm，寬度則由10.58 cm和10.39 cm生長(zhǎng)到11.17 cm和11.95 cm。銀白槭對(duì)照組（CK）和試驗(yàn)組（SS）葉片的長(zhǎng)度分別由9.72 cm和9.97 cm生長(zhǎng)到10.65 cm和12.05 cm，寬度則由8.20 cm和8.17 cm生長(zhǎng)到8.76 cm和9.95 cm。

蒙古櫟對(duì)照組葉長(zhǎng)和葉寬生長(zhǎng)量分別為9.4%和5.6%，試驗(yàn)組葉長(zhǎng)和葉寬生長(zhǎng)量分別為14.5%和15.0%。銀白槭對(duì)照組葉長(zhǎng)和葉寬生長(zhǎng)量分別為9.6%和6.8%，試驗(yàn)組葉長(zhǎng)和葉寬生長(zhǎng)量分別為20.9%和21.8%。施用生物炭處理的蒙古櫟和銀白槭葉片長(zhǎng)、寬每月均能生長(zhǎng)3%～5%。而不施用生物炭處理的蒙古櫟和銀白槭的葉片長(zhǎng)、寬每月只能生長(zhǎng)1%～2%。

蒙古櫟和銀白槭葉片長(zhǎng)、寬度差異顯著性分析可知，7月15日開(kāi)始蒙古櫟和銀白槭試驗(yàn)組與對(duì)照組的長(zhǎng)、寬度生長(zhǎng)變化差異性顯著，由此可見(jiàn)施用生物炭處理對(duì)蒙古櫟和銀白槭的葉片生長(zhǎng)帶來(lái)了有利影響，與蒙古櫟相比，銀白槭的復(fù)壯效果更加明顯。

2.2 生物炭對(duì)植物凈光合速率的影響

由圖1可知，在施用生物炭后，蒙古櫟凈光合速率呈先升高后降低再升高再降低的雙峰型動(dòng)態(tài)變化，而銀白槭則先持續(xù)升高到達(dá)峰值后再降低的單峰型變化。其中，蒙古櫟的凈光合量在測(cè)量周期內(nèi)以6月25日、7月10日和8月10日表現(xiàn)最高，而銀白槭在9月10日最高。

對(duì)照組和試驗(yàn)組對(duì)比可以看出，蒙古櫟雖然試驗(yàn)組凈光合速率比對(duì)照組表現(xiàn)好，但差異不顯著。而銀白槭試驗(yàn)組的凈光合速率從7月10日開(kāi)始已經(jīng)顯著高于對(duì)照組，從7月10日至9月25日試驗(yàn)組凈光合速率分別比對(duì)照組高3.10%、6.25%、7.00%、11.70%、13.38%和9.69%。表明在進(jìn)行生物炭復(fù)壯修復(fù)后，銀白槭在生理上表現(xiàn)出良好的變化。

2.3 生物炭對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

由圖2可知，施加生物炭前試驗(yàn)區(qū)域土壤pH普遍在8.72～8.90之間，均值為8.78，屬于中重堿性土壤；土壤電導(dǎo)率普遍在210～276 μS·cm-1之間，均值為236.23 μS·cm-1；土壤有機(jī)質(zhì)含量整體范圍在3%～5%之間，均值為4.14%，低于常規(guī)植物土壤有機(jī)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)含量（5%）。土壤有效氮、有效磷和有效鉀含量均值分別為268.21，37.71和440 mg·kg-1（圖2）。結(jié)合《全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表》和《北京市土壤養(yǎng)分指標(biāo)規(guī)則》[19]得知，土壤有效氮和有效鉀都達(dá)到了土壤養(yǎng)分的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但有效磷平均含量卻屬于低級(jí)指標(biāo)，說(shuō)明有機(jī)質(zhì)含量偏低影響了土壤有效磷含量，并降低了土壤貯磷供應(yīng)能力，植物根系活動(dòng)和吸收營(yíng)養(yǎng)元素受到影響。

由圖2可知，改良1年后測(cè)定顯示各區(qū)域的土壤pH普遍在8.6左右，土壤酸堿度有所改善，便于植物生長(zhǎng)。蒙古櫟施加生物炭后土壤有機(jī)質(zhì)含量提升9.73%，pH下降1.93%，電導(dǎo)率下降11.31%，有效氮、有效磷、有效鉀營(yíng)養(yǎng)元素分別增長(zhǎng)9.23%、16.28%和8.35%。銀白槭施加生物炭的pH和電導(dǎo)率分別下降1.71%和10.24%，有機(jī)質(zhì)含量提升13.37%，與蒙古櫟試驗(yàn)組相比，增長(zhǎng)更為明顯。土壤中的有效氮、有效磷、有效鉀含量分別提升14.15%、20.71%和5.84%。

試驗(yàn)小區(qū)pH和電導(dǎo)率分別下降2.47%和6.77%，土壤中的有機(jī)質(zhì)含量增加6.04%，有效氮、有效磷、有效鉀含量分別增長(zhǎng)28.48%、10.05%和3.10%。說(shuō)明生物炭的添加提高了土壤肥力，為植物光合能力的提高提供了養(yǎng)分基礎(chǔ)，能間接增強(qiáng)植物吸收土壤中養(yǎng)分的效率，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。表明施用生物炭，對(duì)北京市西城區(qū)廣陽(yáng)谷城市森林公園土壤改良效果較好。

3 討論

3.1 施用生物碳對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

張文等[19]在進(jìn)行花生殼基生物炭對(duì)生菜鎘吸收的研究中發(fā)現(xiàn)，施用生物炭能夠改善酸性土壤pH，并能與對(duì)照組相比達(dá)到顯著性差異，但對(duì)堿性土壤改良未能達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著水平。本研究表明，施加生物碳后北京市西城區(qū)廣陽(yáng)谷城市森林公園的土壤pH均下降2.47%，對(duì)偏堿性綠地土壤效果良好，為喜酸性土壤樹(shù)種蒙古櫟和銀白槭創(chuàng)造適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。才吉卓瑪[20]等研究生物炭對(duì)不同類型土壤中磷有效性的影響中發(fā)現(xiàn)生物炭自身含有較高的磷元素，放入土壤后電導(dǎo)率顯著增加，有效磷含量增多，并且磷元素的生物轉(zhuǎn)化率有所提高，試驗(yàn)組中土壤有效成分氮、磷和鉀含量增長(zhǎng)均值為17.29%、15.68%、5.76%，說(shuō)明生物炭對(duì)綠地土壤的肥力改良有較好效果。

3.2 生物炭促進(jìn)植物生長(zhǎng)

相關(guān)研究表明，施用生物炭后的蒙古櫟和銀白槭植物葉片生長(zhǎng)速度與對(duì)照組相比提高2.85%～4.77%，生物炭多孔性結(jié)構(gòu)可以有效改善土壤孔隙狀況和微生物活性，添加到土壤中增加土壤孔隙度，增大土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤肥力[18，21]，對(duì)植物葉綠素含量、根系活力、光合效率、生物量等均有顯著的促進(jìn)作用[22]。銀白槭試驗(yàn)組與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組與對(duì)照組的生長(zhǎng)變化差異性結(jié)果顯示銀白槭＞蒙古櫟，表明生物炭對(duì)植物生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，取決于土壤肥力、土壤性質(zhì)性質(zhì)、植物種類、生物炭特性及施用量等因素[23]。生物質(zhì)炭對(duì)植物地上部的影響，很大程度是通過(guò)根系與土壤交互作用[24]，施加生物炭能提高植株內(nèi)鉀含量，調(diào)節(jié)植物根系滲透壓，增加株高及葉面的鉀濃度[25-26]，鉀能促進(jìn)木質(zhì)素和纖維素的合成，促使植物莖稈粗壯。生物炭為植物保水抗旱能力的提高創(chuàng)造條件，當(dāng)土壤中水分充足時(shí)，生物炭釋放大量的溶出性有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽促進(jìn)植物生長(zhǎng)，還能減少溫室氣體的排放[16]。

3.3 生物炭提高植物光合速率

土壤有機(jī)質(zhì)含量與植物光合作用呈現(xiàn)正相關(guān)，施加生物碳增加土壤碳匯、提升土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)蒙古櫟和銀白槭植物生長(zhǎng)速度和光合作用[27-28]。本研究發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組蒙古櫟和銀白槭的光合速率與對(duì)照相比，提高0.88%～13.38%。生物炭富含 N、P、K、Cu、Zn等植物體葉綠素合成所必需的中微量元素[29]，可提高葉片中的葉綠素含量a和葉綠素含量b及總?cè)~綠素（a+b）的含量，促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用，為提高植物光合生理能力提供了重要的代謝物質(zhì)基礎(chǔ)[30]。K是植物體進(jìn)行光合作用的必要元素，生物炭對(duì)K的增促調(diào)控有效避免K匱乏的負(fù)效應(yīng)；P影響植物光合速率和干物質(zhì)積累，生物炭對(duì)土壤P具備促控作用，為提高植物光合能力提供了養(yǎng)分基礎(chǔ)和條件[31]。蒙古櫟雖然有試驗(yàn)組凈光合速率比對(duì)照組表現(xiàn)好，但差異不顯著；而銀白槭試驗(yàn)組的凈光合速率從7月10日開(kāi)始已經(jīng)表現(xiàn)出較對(duì)照組的顯著差異。

4 結(jié)論

生物炭施肥前廣陽(yáng)谷城市公園土壤鹽漬化較嚴(yán)重，表現(xiàn)在土壤pH偏高、土壤電導(dǎo)率高、有機(jī)質(zhì)含量高以及速效磷含量偏低等現(xiàn)象。施加生物炭的土壤有機(jī)質(zhì)含量提升6.04%，pH下降2.47%，電導(dǎo)率下降6.77%，有效氮、有效磷、有效鉀含量分別增長(zhǎng)28.48%、10.05%和3.10%。施用生物炭短時(shí)間顯著提高了廣陽(yáng)谷城市森林公園綠地的植物葉片大小，試驗(yàn)組蒙古櫟和銀白槭葉面長(zhǎng)、寬度生長(zhǎng)指標(biāo)均比對(duì)照組表現(xiàn)優(yōu)異，其中銀白槭葉片測(cè)量指標(biāo)差異顯著，施加生物炭能夠提高蒙古櫟和銀白槭的葉片凈光合速率。銀白槭在生理上表現(xiàn)出生長(zhǎng)良好的變化，有效提高了銀白槭的光合能力，

而施用生物炭對(duì)蒙古櫟具體復(fù)壯效果還需要進(jìn)行長(zhǎng)期觀察。綜上所述，施用生物炭可改良城市綠地土壤且對(duì)植物有復(fù)壯效果，極大改善了廣陽(yáng)谷城市森林公園綠地的土壤質(zhì)量并且能夠長(zhǎng)期持續(xù)改善城市綠地的土壤理化性質(zhì)，并提高植物葉片光合吸收能力。

參考文獻(xiàn)：

［1］鄒明珠，王艷春，劉燕.北京城市綠地土壤研究現(xiàn)狀及問(wèn)題 [J].中國(guó)土壤與肥料，2012（3）：1-6.

[2]包兵，丁武泉，吳丹.重慶市城區(qū)園林土壤質(zhì)量現(xiàn)狀研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2008，31（12）：51-52，156.

[3]時(shí)連輝，韓國(guó)華，張志國(guó)，等.秸稈腐解物覆蓋對(duì)園林土壤理化性質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26（1）：113-117.

[4]劉興詔，黃旻，黃柳菁.中國(guó)部分大中城市居住區(qū)園林土壤堿化現(xiàn)狀及主要成因[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，34（6）：202-207.

[5]張俊濤，李鋌，冼卓慧，等.廣州南沙區(qū)不同類型綠地土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)與特征分析[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2020，32（9）： 85-90.

[6]馬想，張浪，黃紹敏，等.上海城市綠地土壤研究現(xiàn)狀及問(wèn)題[J]．江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（8）：61-68．

[7]伍海兵.城市綠地土壤物理性質(zhì)特征及其改良研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

[8]黃青.合肥城市綠地土壤特性研究[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009．

[9]邱敬，高人，楊玉盛，等.土壤黑碳的研究進(jìn)展[J].亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2009，4（1）：88-94.

[10]SHRESTHA G，TRAINA S，SWANSTON C.Black carbon's properties and role in the environment：a comprehensive review[J].Sustainability，2010，2（1）：294-320.

[11]趙軍.生物質(zhì)炭基氮肥對(duì)土壤微生物量碳氮、土壤酶及作物產(chǎn)量的影響研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2016.

[12]王紅蘭，唐翔宇，張維，等.施用生物炭對(duì)紫色土坡耕地耕層土壤水力學(xué)性質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（4）：107-112.

[13]齊瑞鵬，張磊，顏永毫，等.定容重條件下生物炭對(duì)半干旱區(qū)土壤水分入滲特征的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，25（8）：2281-2288.

[14]KRAMER R W，KUJAWINSKI E B，HAHTCHER P G.Identification of black carbon derived structures in a volcanic ash soil humic acid by Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry[J].Environmental Science amp; Technology，2004，38（12）：3387-3395.

[15]王麗麗.不同生物炭對(duì)鉛鋅礦尾礦重金屬污染土壤修復(fù)效果的研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2015.

[16]孔絲紡，姚興成，張江勇，等.生物質(zhì)炭的特性及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2015，24（4）：716-723.

[17]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].3版.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[18]LIU J，SCHULZ H，BRANDL S，et al.Short-term effect of biochar and compost on soil fertility and water status of a Dystric Cambisol in NE Germany under field conditions[J].Journal of Plant Nutrition and Soil Science，2012，175（5）：698-707.

[19]張文，符傳良，吉清妹，等.花生殼基生物炭對(duì)生菜鎘吸收和土壤pH的影響[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，22（6）：78-81.

[20]才吉卓瑪.生物炭對(duì)不同類型土壤中磷有效性的影響研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2013.

[21]LEHMANN J，SILVA J P，STEINER C，et al.Nutrient availability and leaching in an archacological anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin：fertilizer，manure and charcoal amendments[J].Plant and Soil，2003，249：343-357.

[22]胡瑞文，劉勇軍，荊永鋒，等.深耕條件下生物炭對(duì)烤煙根系活力、葉片 SPAD 值及土壤微生物數(shù)量的動(dòng)態(tài)影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，40（6）：1223-1230.

[23]朱自洋，段文焱，陳芳媛，等.干旱土壤中生物炭對(duì)黑麥草生長(zhǎng)的促進(jìn)機(jī)制[J].水土保持學(xué)報(bào)，2022，36（1）：352-359.

[24]PRENDERGASTT-MILLER M T，DUVALL M，SOHI S P.Biochar-root interactions are mediated by biochar nutrient content and impacts on soil nutrient availability[J].European Journal of Soil Science，2014，65（1）：173-185.

[25]FARRAR M B，WALLACE H M，XU C Y，et al.Biochar co-applied with organic amendments increased soil-plant potassium and root biomass but not crop yield[J].Journal of Soils and Sediments，2021，21（2）：784-798.

[26]VAUGHN S F， KENAR J A， THOMPSON A R ，et al.Comparison of biochars dericed form wood pellets and pelletized wheat straw as replacements for peat in potting substrates[J].Industrial Crops and Products，2013，51（6）：437-443.

[27]LAL R.Carbon sequestration in dryland ecosystems[J].Environmental Management，2004，33（4）：528-544.

[28]ZHOU X Y，ZHANG C Y，GUO G F.Effects of climate change on forest soil organic carbon storage：a review[J].YingYongSheng TaiXueBao，2010，21（7）：1867-1874.

[29]陳溫福，張偉明，孟軍.生物炭與農(nóng)業(yè)環(huán)境研究回顧與展望[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，33（5）：821-828.

[30]GLASER B，LEHR V I.Biochar effects on phosphorus availability in agricultural soils：a meta-analysis[J].Scientific Reports，2019，9：9338.

[31]JIN J，LAURICELLA D，ARMSTRONG R，et al.Phosphorus application and elevated CO2 enhance drought tolerance in field pea grown in a phosphorus-defcient vertisol[J].Annals of Botany，2015，116（6）：975-985.

Evaluation of Effect of Biochar Application on Park Soil Improvement

LI Faqin1，2， ZHANG Xiaonan2，3，WANG Jingmei4 ， WANG Da5， DAI Ziyun LIU Jiawei1

Abstract：Soil quality of urban green space is an important factor affecting the vegetation landscape of green space， and biochar is known to have excellent potential for soil improvement application. The effects of biochar application on soil quality improvement and plant growth in urban green space were explored， through field experiments in Guangyang Valley Urban Forest Park in Xicheng District， Beijing. The results showed that，（1） The length and width of the leaves of quercus mongolica and acer saccharinum treated with biochar could grow by 3%—5% per month， which was only 1%—2% without biochar treatment. The rejuvenation effect of acer saccharinum was more significant. （2） The photosynthetic rates of quercus mongolica and acer saccharinum in the test group increased by 0.88% to 13.38% respectively compared with the control. The net photosynthetic rate of quercus mongolica applied with biochar showed a bimodal dynamic change， while that of acer saccharinum was a unimodal change. The difference between the net photosynthetic rate of the quercus mongolica test group and the control group was not significant， while the difference of acer saccharinum was significant from July 10th.（3） The organic matter content of soil with biochar applied was enhanced by 6.04%， pH decreased by 2.47%， conductivity decreased by 6.77%， and nutrients such as nitrogen， phosphorus， and potassium increased by 28.48%， 10.05% and 3.10%， respectively. In conclusion， the application of biochar can improve the soil quality of green space and rejuvenat plants.

Keywords：biochar; soil amendment; urban green space; plant growth

收稿日期：2023-09-01

基金項(xiàng)目：北京市科技計(jì)劃（Z181100009818023）。

第一作者：李發(fā)琴（1996-），女，碩士研究生，從事風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)研究。E-mail：3449029824@qq.com。

通信作者：戴子云（1985-），男，博士，高級(jí)工程師。從事園林生態(tài)研究。E-mail：daiziyun1985@163.com。