生物质炭的农田土壤环境效应

　　本书以生物质炭为主要研究对象，研究生物质炭对农田土壤环境、温室气体以及农业生产等方面的影响。全书从生物质炭概念、制备工艺、性质、土壤环境效应和农业生产应用等方面介绍。主要内容包括：生物质炭是什么以及它是如何制备的；生物质炭的添加对土壤理化性质的影响；生物质炭的添加对土壤酶活性的影响；生物质炭的添加对土壤微生物群落结构的影响；生物质炭的添加对温室气体排放的影响；生物质炭的添加对农业生产的影响。

　　张玉虎，副教授，硕士生导师。2006年—2008年，清华大学环境学院博士研究生。2008—2010年清华大学环境学院博士后。2010年—2012年，首都师范大学研究生院，讲师。2012年9月至今，首都师范大学资源环境与旅游学院。研究领域与方向：环境系统分析与建模；环境修复技术及应用；气候变化下极端事件预估及风险应对。在国内外各类期刊发表多篇论文，在水的研究领域获得多项专利，出版了《流域环境与经济一体化发展战略研究》等著作。

第1章生物质炭特性及应用（1）
11生物质炭的定义与分类（1）
111生物质炭的定义（1）
112生物质炭的分类（3）
12生物质炭的制备（4）
121生物质炭制备原料（4）
122生物质炭制备技术（6）
123生物质热解反应机理（9）
13生物质炭的生产工艺及设备（10）
131生物质炭的生产工艺（10）
132生物质炭的生产设备（11）
14生物质炭的性质（15）
141生物质炭的物理性质（17）
142生物质炭的化学性质（20）
143生物质炭理化性质研究（24）
15生物质炭的改性（30）
151物理改性（30）
152化学改性（31）
153矿物氧化物浸渍（34）
154磁改性（35）
155改性磁性生物质炭对水体中抗生素的吸附研究实例（36）
16生物质炭的应用前景（52）
161农业应用领域（52）
162环境修复领域（53）
163能源应用领域（54）
164功能材料应用领域（55）
参考文献（57）
第2章生物质炭对土壤理化性质的影响（64）
21生物质炭对土壤物理性质的影响（65）
211生物质炭对土壤孔结构的影响（65）
212生物质炭对土壤团聚的影响（66）
213生物质炭对土壤水分的影响（68）
22生物质炭对土壤化学性质的影响（68）
221生物质炭对土壤pH的影响（68）
222生物质炭对土壤阳离子交换量的影响（69）
223生物质炭对土壤有机碳的影响（69）
224生物质炭对土壤磷的影响（69）
225生物质炭对土壤氮的影响（70）
23稻秆生物质炭对稻田土壤理化性质影响研究（72）
231试验设计（72）
232对土壤pH的影响（75）
233对土壤有机碳的影响（77）
234对土壤磷的影响（79）
235对土壤氮的影响（80）
24生物质炭对土壤生物的影响（85）
25生物质炭在土壤中的稳定性和老化（86）
251生物质炭在土壤中的稳定性（86）
252生物质炭在土壤中的老化（88）
参考文献（89）
第3章生物质炭对土壤酶活性的影响（97）
31土壤酶简述（97）
311土壤酶的定义和来源（97）
312土壤酶的分类和功能（98）
313土壤酶的分布特征（99）
314土壤环境质量与土壤酶（102）
32生物质炭对土壤酶活性的影响研究进展（103）
33秸秆生物质炭对稻田土壤酶活性的影响研究（104）
331实验设计（104）
332生物质炭对土壤蔗糖酶的影响（106）
333生物质炭对土壤脲酶的影响（108）
334生物质炭对土壤磷酸酶的影响（109）
335生物质炭对土壤蛋白酶的影响（110）
336生物质炭对土壤脱氢酶的影响（112）
337生物质炭对土壤过氧化氢酶的影响（113）
338生物质炭对土壤GMea的影响（115）
339生物质炭对土壤FDA水解酶的影响（115）
3310土壤酶活性和理化性质之间的相关性分析（117）
参考文献（120）
第4章生物质炭对土壤微生物的影响（125）
41土壤微生物多样性研究方法（127）
411基于生物化学技术的研究方法（127）
412基于分子生物技术的研究方法 （128）
413高通量测序技术（128）
42生物质炭对土壤微生物多样性影响（129）
421生物质炭对土壤微生物相对丰度的影响研究进展（129）
422秸秆生物质炭对稻田土壤微生物丰度和多样性的影响研究（130）
43生物质炭对微生物生态功能的影响 （145）
431生物质炭对微生物群落厌氧消化中微生物富集和繁殖的影响（146）
432生物质炭对种间电子迁移的影响（148）
44生物质炭-微生物在土壤中相互作用机制（151）
441生物质炭为微生物提供栖息场所（151）
442生物质炭为土壤微生物提供营养（152）
443生物质炭对微生物的毒性（153）
参考文献（154）
第5章生物质炭对土壤温室气体排放的影响（157）
51不同原料生物质炭施用对土壤温室气体排放的影响研究（160）
511试验设计（160）
512不同原料生物质炭施用对CO2排放的影响（166）
513不同原料生物质炭施用对CH4排放的影响（169）
514不同原料生物质炭施用对N2O排放的影响（173）
52不同裂解温度和用量的生物质炭对土壤温室气体排放的影响研究
（177）
521试验设计（177）
522对CO2排放的影响（180）
523对CH4排放的影响（183）
524对N2O排放的影响（188）
525生物质炭施用对土壤综合温室效应的影响（192）
53生物质炭与土壤温室气体研究展望（192）
参考文献（194）
第6章生物质炭对农业生产的影响（202）
61生物质炭与农业土壤（202）
611生物质炭对农业土壤肥力的影响（202）
612生物质炭对农田生态系统养分的影响（206）
62生物质炭对作物产量的影响（209）
621生物质炭对作物产量的影响研究进展（209）
622案例一：不同原料和裂解温度生物质炭对水稻产量的影响
研究（212）
623案例二：不同裂解温度和用量生物质炭对水稻产量的影响
研究（217）
63生物质炭对农业土壤中农药的影响（224）
64生物质炭对农业土壤重金属的影响（226）
641镍（Ni）（227）
642镉（Cd）（228）
643生物质炭对土壤农药降解的影响（230）
65生物质炭应用于农业土壤的潜在风险（230）
651生物质炭对土壤物理、化学和生物特性的潜在危害（231）
652生物质炭对作物生长的潜在危害（232）
653生物质炭可能向土壤中引入的潜在污染物（232）
66生物质炭添加农田的固碳减排生命周期评估（233）
661目标和范围的确定（233）
662生命周期清单及影响因素（237）
67农作物秸秆生物质炭的生产成本（238）
671秸秆收集和运输（239）
672秸秆炭化工艺设备（240）
68农民对使用生物质炭的接受度（241）
参考文献（244）