文献综述
- 生物质炭及其性质
生物质炭主要是由植物残体在无氧或低氧环境下经过高温热解而产生的固体材料。生物质炭是一种含碳聚合物，主要由单环和多环的芳香族化合物组成，这种结构特点决定了生物质炭具有较高的化学和生物学稳定性，较强的抵抗微生物分解的能力，增强了土壤的固碳作用，减少碳向大气的再释放。袁金华等（2011）对生物质炭的性质进行了研究，发现向土壤中施入生物质炭可以提高土壤对营养元素的吸持能力和阳离子交换量（CEC）、降低土壤酸度、提高土壤养分利用率、促进土壤微生物种群的发展、增强土壤微生物的活性以及增加土壤有机碳的含量，从而可以促进植物的生长。
虞竹韵（2017）发现同种原料制备的生物炭中，热裂解温度会影响生物质炭理化性质，且高纤维素物料得到的生物质炭性质因制备温度变化产生较大差异。赵世翔等（2017）发现由于低温制备的生物质炭残留有机质较多，进入土壤后这部分有机碳参与到土壤的腐殖化过程，进而使土壤的腐殖化程度降低。而高温（＞ 400℃）制备的生物质炭具有巨大的比表面积，可以使土壤腐殖物质碳的结构复杂化，这对有机质保存具有重要的意义。
- 激发效应
激发效应是指外源有机碳加入土壤后，原有SOC的分解速率在短期内发生强烈反应的一种现象（王晓峰等，2013）。田耀武等（2016）发现添加“新碳”（莎草）后，土壤“旧碳”（原有）分解速率加快，诱导了激发效应的发生。添加外源有机物质促进土壤原有有机碳分解速率的现象称为正激发效应，相反为负激发效应。胡乐宁等（2011）对比了两种喀斯特典型土壤在添加14C标记的有机物质后土壤原有有机质的激发效应的大小，发现土壤原有有机质的激发效应大小依次为：红壤＞棕色石灰土＞黑色石灰土，这是因为在相同条件下，红壤不利于有机质的累积，而棕色石灰土和黑色石灰土有利于土壤有机质的累积。陈立新等（2017）发现温度升高能对红松阔叶混交林土壤有机碳矿化作用产生明显的激发效应，而且激发效应的大小受添加的外源有机物的种类、数量及所处的温度和时间等因素的影响。Zimmerman等（2011）进一步发现当生产生物质炭的燃烧温度从250℃增加至650℃时，生物质炭对土壤本身SOC分解的激发效应降低且从正激发变为负激发。
- 生物质炭对土壤有机碳分解的激发效应
生物质炭对土壤本身OC分解的影响，可能促进也可能抑制，且激发效应的大小和方向取决于土壤类型、土壤中原有 SOM 的数量和质量、气候或培养条件以及黑炭的数量和特征（Lu et al., 2014；杨生茂，2016）。巢林等（2017）的研究表明，黑炭（生物质和化石燃料不完全燃烧形成的富含碳的固体有机材料）中的活性碳能够引起短期的正激发效应，尤其在黑炭含量较低的情况下，然而随着黑炭中活性碳逐渐被微生物消耗完，由正激发效应转变为负激发效应。虞竹韵（2017）的研究表明，在慢速热裂解条件下除300℃制备的花生壳生物质炭外（-0.14 g C kg-1土），其余在不同物料和温度制备的11种生物质炭均引起红壤的正激发；在快速热裂解条件下，450℃制备的玉米秸秆生物质炭导致有机质含量低的酸性土壤产生剧烈负激发效应（-74.8 mu;g C kg-1土），且土壤酸性越强、有机质含量越低、细菌和真菌群落组成越简单，生物质炭引起的负激发越强烈。
- 生物质炭影响土壤有机碳分解的激发效应的原因
生物质炭通过改变土壤团聚体结构、养分固持和微生物活性而引起原有土壤有机碳周转改变。正激发效应主要是由于生物质炭促进土壤微生物活性增强、生物质炭中易分解组分的优先矿化以及由此引发的土壤微生物共代谢作用（陈颖等，2017；葛晓改等，2016）。袁淑芬等（2015）初步验证了在外源物质添加的情况下，微生物分泌的胞外酶活性会提高，进而促进原有SOC的分解，产生正激发效应。添加生物质炭引起的负激发效应主要是由于生物质炭内部孔隙结构和外表面对土壤有机质的包封作用和吸附保护作用等（陈颖等，2017）。添加生物质炭引起的负激发效应还可能表现为生物质炭诱发原有土壤有机碳更加稳定或生物质炭中易挥发有机物抑制原有土壤微生物活性而降低土壤碳排放（葛晓改等，2016）。
- 研究不足与展望
目前已有一些关于生物质炭对土壤原有有机碳的激发效应的影响，相关研究还有待进一步深入开展：
（1）探究不同来源的生物质炭以及其用量对土壤有机质分解激发效应的影响；
（2）对比不同稳定性的生物质炭对土壤有机碳矿化的激发效应；
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