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基本參數(shù)

盡管大量研究展示了生物炭在水土流失防治方面的良好效果，但亞熱帶地區(qū)添加生物炭的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，生物炭減少了坡面徑流量和產(chǎn)沙量，在控制土壤侵蝕過程中能發(fā)揮較好的效果，但在耕作條件下有增加泥沙流失的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在坡耕地添加生物炭防治水土流失時(shí)，需輔以秸稈覆蓋或添加聚丙烯酰胺等生物和農(nóng)藝管理相結(jié)合的措施。在黃綿土陡坡上應(yīng)用生物炭防治土壤侵蝕時(shí)，需合理搭配橫坡壟作與植被覆蓋措施。施加生物炭+化肥可有效減輕紫色土坡耕地耕層土壤侵蝕。也有部分研究指出了土壤中添加生物炭存在加劇土壤侵蝕的風(fēng)，盡管添加生物炭能夠在一定程度上減少黃土性土壤坡地的總徑流量，但會(huì)顯著增加土壤總流失量和細(xì)溝間侵蝕。在雨強(qiáng)較大的極端降雨條件下，生物炭的施用會(huì)加劇土壤侵蝕。究其原因，一方面可能是因?yàn)樯锾勘砻嬗杏H水、疏水雙重特性，存在大量的親水官能團(tuán)，會(huì)增強(qiáng)土壤的斥水性，降低土壤持水性，當(dāng)生物炭施用量過多時(shí)，容易產(chǎn)生徑流，加劇土壤侵蝕; 另一方面，也與生物炭易于侵蝕流失，且隨著時(shí)間的推移逐漸向土壤深處遷移有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，將生物炭均勻混施0~5cm表土層1a后，盡管絕大部分生物炭仍然保留在土壤中，但部分較細(xì)的生物炭會(huì)向深層土壤遷移，且遷移深度一般不超過10cm，而侵蝕流失的生物炭占比約為 24%~45%。總而言之，適量添加生物炭能夠延緩坡面產(chǎn)流時(shí)間，減少?gòu)搅髁考爱a(chǎn)沙量，但過量施用生物炭會(huì)增加土壤侵蝕風(fēng)險(xiǎn)。但陡坡、耕作期間或遭遇強(qiáng)降雨時(shí)，生物炭的水土流失防治效果不明顯，輔以秸稈覆蓋、壟作等水土保持措施，能夠發(fā)揮更好的效果。

盡管圍繞生物炭對(duì)土壤水力學(xué)參數(shù)、團(tuán)聚體穩(wěn)定性等的影響開展了系列研究，但關(guān)于生物炭對(duì)坡耕地土壤可蝕性的影響機(jī)理研究尚不夠系統(tǒng)深入， 未來有必要圍繞生物炭對(duì)降雨產(chǎn)流過程中的土壤水文過程以及土壤擊濺、破碎、剝離等土壤侵蝕過程進(jìn) 行細(xì)致、深入的研究，從而更好地揭示生物炭的水土流失防治機(jī)理。關(guān)于生物炭添加對(duì)坡面產(chǎn)流的影響主要基于實(shí)驗(yàn)土槽進(jìn)行人工模擬降雨試驗(yàn)探索，盡管獲得了較 為豐富的研究成果，但天然降雨條件下的自然坡面 定位觀測(cè)研究尚有所欠缺，后期實(shí)際應(yīng)用效果仍有 待進(jìn)一步驗(yàn)證。受試驗(yàn)方式、土壤類型、生物炭類型和用量等影響，生物炭對(duì)坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響存在顯著差異，在特定區(qū)域開展水土流失防治時(shí)應(yīng)有針對(duì)性地開展相 關(guān)研究，以便因地制宜開展有效防治。當(dāng)前，生物炭對(duì)坡耕地水土流失的影響研究在東北黑土區(qū)、黃土高原區(qū)均取得了可喜的研究進(jìn)展，為生物炭在我國(guó)北方地區(qū)開展水土流失防治應(yīng)用奠定了良好的研究基礎(chǔ)，但雨水更為豐沛、水土流失風(fēng)險(xiǎn)更大的廣大南方濕潤(rùn)區(qū)，相關(guān)研究仍不多見。而生物炭的水土流 失防治效果受土壤類型及降雨特征影響顯著，未來需要進(jìn)一步加強(qiáng)南方濕潤(rùn)區(qū)的系統(tǒng)研究探索，為生物炭在南方濕潤(rùn)區(qū)水土流失防治領(lǐng)域的適宜條件和施用參數(shù)確定提供更為有效的科學(xué)依據(jù)。