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　　摘要:本文综合分析、评述了生物炭在农业环境领域应用的主要研究进展，从生态安全和可持续发展视角，探讨了生物炭对农业生态环境系统的重要影响和潜在价值,并对其应用前景进行了客观、深入、综合的分析。认为生物炭在治理农业面源污染、提升耕地质量、修复重金属污染农田、应对气候变化、维持和稳定农业生态系统功能及保障农业环境安全等方面具有重要意义和应用价值。结合我国农业发展现状，提出了未来生物炭在农业环境领域的研究方向和发展重点，旨在为生物炭的应用及产业化发展提供参考。
　　关键词：生物炭;农业生态系统;环境污染
　　BiocharandAgro-ecologicalEnvironment：ReviewandProspect
　　CHENWen-fu,ZHANGWei-ming,MENGJun
　　Abstract!Biocharhasalreadybeenahotspotinagriculture,energyandenvironment.Inthispaper,
theinfluencesofbiocharonsoil,crops,agriculturaleco-system,andfoodsecurityofChinawererevie
wedcomprehensively.Biocharhasshowedimportantrolesincontrollingnonpointsourcepollution,
improvingsoilquality,increasingsoilproduction,alleviatingclimatechanges,andmaintainingagro
-ecosystemstability.TheprospectofbiocharindustrializationanddevelopmentinChinawasalsoproposed.
　　Keywords!biochar;agro-ecosystem;environmentalpollution
　　进入21世纪,人类受"粮食、环境、能源危机"的影响日趋严重，各国政府、专家、学者等都在寻找应对这些危机的"灵丹妙药"，但收效甚微。正当其时，生物炭以其独特的结构和理化特性、丰富的材料来源与广泛的应用价值逐渐走入人们的视野，并以"黑色黄金"之美誉为学界认可,成为热点研究领域之一。
　　在作物生产领域，科学家从不同方向进行了有益的探索，初步证明生物炭所具有的良好结构与理化性质在改良土壤结构和理化性质、促进微生物生存繁衍、提高作物产量与品质等方面具有重要作用。在农业环境领域，生物炭对土壤酸碱环境、土壤与水体重金属污染、农药及化学品残留等农业有机污染、农田温室气体排放等不良环境所具有的积极改良、修复或缓解作用也得到了越来越多的认可。
　　在农业生产中，我们不可否认、也必须清醒地认识到农业生态环境的重要性。"土壤-作物-环境"相互依存，不可分割。特别是在我国，农业资源严重不足，过度开发已导致生态失衡,环境污染加剧已是不争的事实。任何资源与环境的提前"支取和消费",都是对子孙后代的不负责任！因此，确保农业环境安全,对于实现农业可持续发展至关重要。生物炭技术契合了"低碳、环保、可持续"等现代农业发展理念,在治理土壤污染、保护农业环境、维持生态系统平衡、促进农业环境良性循环和可持续发展等诸多方面，都将具有重要的作用和意义。
　　本文在综合分析并总结近年生物炭与环境领域研究进展的基础上，重点评述了生物炭对农业生态环境的影响，并提出了进一步发展方向和建议，以期为生物炭在农业环境领域的应用及其产业化提供参考。
　　1生物炭概念、元素构成及其功能基础
　　生物炭(Biochai)_般是指农林废弃物等生物质在缺氧条件下热裂解而形成的稳定的富碳产物'虽然其语义形式在国内外相关研究报道中表述不同，诸如"生物质炭"、"黑炭"、"生物黑炭"、"生物质焦"等，但对其构成与功能基础的认识是较为一致的。归纳起来有以下3点。
　　一是生物炭富含稳定的碳元素，主要由芳香烃和单质碳或具有类石墨结构的碳构成，理化性质稳定，抗生物分解能力强。这是生物炭具有"碳封存"功能、可还田改土并具有可持续和累积发挥作用的基础。
　　二是生物炭具有丰富的微孔结构，比表面积大，吸附能力强，表面官能团丰富。生物炭施入土壤后,一方面可降低土壤容重，促进土壤微团聚体的形成，改善土壤结构和水、肥、气、热状况。另一方面可为土壤微生物提供庇护场所，促进微生物群落的繁衍生息。同时具有增加土壤阳离子交换量、提高化肥利用率、消减养分淋溶损失和水体污染的作用。
　　三是生物炭含有植物生长所必需的大量元素和中微量元素，可为作物生长发育提供_定必要的补充,进而减少化学肥料的投入。
　　生物炭这些结构与功能特性，使其在农业、环境、可持续发展等诸多领域均可发挥作用。不仅如此，生物炭产业的兴起,有可能实现农林废弃生物质利用方式的根本性转变，由此带来巨大的环境、生态和社会经济效益。
　　2生物炭与农业环境研究
　　2.1生物炭与农业面源污染
　　农业面源污染是影响农业环境可持续发展的重要因素。在我国，由于化肥、农药、除草剂等化工产品长期、大量、不适当地使用和粗放管理导致的农业面源污染，已经严重影响到农业生产的可持续发展。虽然现在已注意到问题的严重性并提出了一些治理方法，但治理方式往往存在"成本高、难度大、收效缓及有生态风险"等不足之处，难以真正在生产实践中大面积推广应用。近年来，国内外相关研究结果表明，生物炭对减少土壤养分流失、提高肥料利用率、削减有机污染和农药残留、抑制污染物富集、降低污染物生物有效性等方面都具有积极作用。因此，生物炭技术或许可为解决上述问题提供一条新路。