中国环境科学

作者：陈一平, 宋世超, 甘鹏飞, 李芸邑, 梁嘉良, 赵志伟

单位：1. 重庆大学环境与生态学院, 重庆 400045;2. 广东工业大学土木与交通学院, 广东 广州 510006

关键词：生物炭,珊瑚砂,厚藤,氮素固持,生物群落

基金：“海洋环境安全保障与岛礁可持续发展”重点专项(2021-01)

热带珊瑚海岛的主要成土母质为珊瑚砂,其氮素固持能力存在显著缺陷,特别是对硝态氮(NO3--N)的固持效能不足,这不仅威胁岛礁淡水资源的可持续性,还影响近海生态系统的稳定性.为促进海岛-海洋生态系统的协同发展,选取生物炭(C)､铁改性生物炭(FeC)和镁改性生物炭(MgC)作为改良剂,结合本土先锋植物厚藤(P)构建协同修复体系.实验结果显示:MgC在单独应用时表现出最优的NO3--N吸附性能,其吸附容量和单位表面积吸附容量(SAC)分别比FeC和C提高12.3%~28.6%.但在植物协同系统中,FeC-P组合展现出更持久的增效作用,整个实验周期维持85%以上的NO3--N固持率,而MgC-P的后期固持效能出现衰减.具体而言,第40d FeC-P组的固持率达88.7%,为A-P组的1.96倍､C-P组的1.17倍和MgC-P处理组的1.10倍.机理分析表明,FeC显著提升了珊瑚砂的电导率(提升33.7%),并促进变形菌门(Patescibacteria)的增殖(相对丰度增加1.8倍),进而强化土壤基质的氮素转化功能.这种物理-化学-生物协同优化机制,使FeC与厚藤形成良性互作,从而实现珊瑚砂氮素固持能力的持续提升.

来源：2025年第9期

《中国环境科学》期刊编辑部

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