旱伞草水热炭的稳定性特征及固碳潜能

为探究湿地植物旱伞草水热炭的稳定性特征与固碳潜能,分别在200、220、240℃和260℃下制备旱伞草水热炭,通过元素分析、红外光谱分析、X射线衍射分析、热重分析及化学氧化分析等方法分别探究了水热炭的理化性质及热稳定性和化学稳定性,并对不同温度水热炭的固碳潜能进行评估。结果表明：随着水热碳化温度升高,水热炭产率下降,pH值和灰分含量上升,H/C和O/C降低,—OH、—C—O等不稳定含氧官能团减少,芳香化程度增加。热重分析和稳定性系数（R₅₀）分析结果表明,不同温度制备的水热炭的R₅₀值为0.47~0.59。H₂O₂氧化试验表明,中低温（220℃）制备的水热炭的抗氧化性能最好,其氧化后稳定碳含量为54.14%。此外,固碳潜能分析结果表明,随着碳化温度的升高,旱伞草水热炭的固碳系数在30.21%~31.54%范围内波动,长期固碳潜能的CO₂当量为2.76~2.88 Mt·a^-1。研究表明：200℃和220℃制备的中低温水热炭具有较好的化学稳定性,且在短期固碳效果上具有优势;而260℃制备的高温水热炭具有最佳的热稳定性和长期固碳潜能,在固碳减排方面具有良好的应用前景。     

耕作方式对稻-油轮作系统土壤理化性质及重金属有效性的影响

为探明不同耕作方式下稻-油轮作系统中土壤重金属有效性的变化规律,测定了21年长期定位试验稻-油轮作系统中土壤及其剖面的主要理化性质和重金属有效含量,分析了二者间的关系。结果表明,与翻耕相比,垄作免耕使各土层土壤有机质含量和阳离子交换量显著提高,并具有明显的表层聚集现象,土壤pH值明显降低。耕层土壤Cd、Cu和Zn有效量以垄作免耕处理最高,土壤Pb的有效量则以常规平作处理最高,不同耕作方式下,土壤有效Cd和Pb出现表聚现象,但有效Zn和Cu随土壤深度的变化无明显规律。相关分析表明,土壤有机质含量与土壤Cd、Zn有效量呈极显著正相关关系,与土壤Pb、Cu有效量呈显著正相关,土壤pH值与土壤Pb有效量呈显著正相关,而土壤阳离子交换量与4种重金属有效量间的相关性不显著。由此推测,耕作方式主要是通过影响土壤有机质含量而影响重金属元素的有效性,垄作免耕较翻耕在改良土壤理化性质上有较大优势,却使0-20cm和20-40cm土层重金属有效量显著增加,表现出明显的表层富集趋势。