大量研究表明,生物炭还田将对土壤微生物群落结构产生显著影响,进而促进土壤有机质的矿化、提高土壤肥力。生物炭丰富的孔隙结构被认为能够为土壤微生物的繁衍提供庇护所,但生物炭自身携带的碳源能够在多大程度上支撑微生物的生长尚不明确,在不同土壤类型中生物炭对微生物的影响亦缺乏横向比较。为此,本研究采用室内培养方法,以新鲜生物炭接种土壤菌悬液的方式,使用了BIOLOG、DGGE、Py-GC/MS等技术手段,研究了生物炭对土壤微生物生长的支撑能力：进一步丌展了土柱淋溶培养试验,以具有不同pH值的红壤土、风沙土和盐碱土为试材,通过历时13个月的27次淋溶,模拟研究了较长时间尺度上生物炭对土壤微生物的影响。主要研究结果如下：1.生物炭对土壤微生物群落结构影响巨大。生物炭处理中土壤微生物对典型碳源的利用能力(AWCD值)低于对照；随着培养时间的延长,生物炭处理中的土壤微生物群落结构有向土壤原始微生物群落结演替的趋势。2.生物炭可为微生物提供部分碳源,如2-甲基-3-戊醇等,但也有一些含碳物质会对微生物产生抑制,如2-乙基-1-己醇,苯并噻唑。碳源结构的差异可能是导致土壤微生物群落结构变化的原因之一。3.生物炭显著提高了红壤土、风沙土和盐碱土中的微生物量和微生物活性,但土壤微生物熵随着生物炭添加量的增加而减少。4.生物炭添加显著提高了红壤土、风沙土和盐碱土土壤有机碳含量、土壤微生物量碳和脱氢酶活力。到淋溶培养结束为止,三种土壤的微生物量碳平均提高了：红壤土36.7%,风沙土17.3%,盐碱土82.0%；三种土壤的脱氢酶活力平均提高了：红壤土26.4%,风沙土163.0%,盐碱土34.3%。添加生物炭有效减缓了土壤有机碳的损失,作用效果依次为：红壤土>盐碱土>风沙土。5.淋溶作用下,生物炭显著提高了红壤土pH值,平均提高了0.72个单位。风沙土和盐碱土的pH值在生物炭的作用下有所下降。总体而言,三种土壤在添加生物炭后pH值接近中性,可能是导致微生物量增加因素之一。综上所述,生物炭能够为土壤微生物的生长提供部分碳源,但数量有限,难以单独支撑微生物长期生长。在淋溶条件下,生物炭可显著促进土壤微生物的繁衍,其对土壤pH的影响可能是重要原因之一。生物炭对土壤碳源的吸附和固持及对土壤微生物的作用有待进一步研究。
