生物质炭在自然土壤生态系统中具有高度稳定性,能够存在上百年甚至上千年。在全球气温日益升高的大环境背景下,生物质炭有望成为农田土壤生态系统碳捕捉和封存的理想材料。生物质炭的稳定性是实现农田生态系统固碳减排的核心。然而,目前针对生物质炭稳定性研究结果主要源于实验室微宇宙试验及短期大田实验,基本没有考虑环境条件和人为扰动因素的影响。在长期强烈人为干扰的农田生态系统中生物质炭是否能够维持其高度稳定性?对于这一问题的探究有望为科学精准核算生物质炭农田土壤固碳减排效应提供重要理论依据。为此,本论文以间歇性淹水的稻田生态系统为依托,以水稻秸秆和斑竹生物质炭为试材,利用长期大田定位试验,借助生物质炭微结构分析技术,系统分析比较了入土生物质炭物理化学特性的变化规律,初步揭示生物质炭在人为扰动较为激烈的稻田土壤生态系统中的稳定性。主要研究结果如下:（1）以水稻秸秆和斑竹材料制备的生物质炭（秸秆炭与竹炭）为实验材料,采用扫描电子显微镜（SEM）、比表面积和孔隙结构（BET）分析,对入土不同年份的生物质炭物理结构进行了表征。结果表明,入土生物质炭发生了明显的物理破碎和剥离现象,入土9年后,秸秆炭的微孔率从27.01%增加到58.70%,竹炭从9.78%增加到84.86%,秸秆炭和竹炭的比表面积分别提高了4.5倍和1.4倍,平均孔径分别为初始样品的0.61倍和0.42倍。（2）采用热重-微商热重（TG-DTG）、元素组成分析、傅立叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）以及¹³C核磁共振（NMR）等表征手段,对生物质炭表面化学特性进行了表征。结果表明,入土9年后秸秆炭和竹炭中可热分解组分分别增加了18%和38%;秸秆炭和竹炭H/C呈现先下降后上升趋势,9年后分别上升了32.2%和57.5%;秸秆炭和竹炭的稠环芳烃碳发生了降解和转化,线性烷基碳含量分别增加了1.87和1.12倍;秸秆炭和竹炭都发生了明显的氧化,且表面氧化更为显著,入土9年后秸秆炭和竹炭的O/C比分别提高了40.8%和79.9%。（3）通过元素组成分析及¹³C核磁共振（NMR）方法计算了生物质炭入土9年期间稳定性指标的变化情况。结果表明,两种生物质炭中碳和芳香碳含量均呈现先快速上升,随后持续下降趋势;生物质炭发生分级降解,不稳定碳组分先降解,随后是稳定态碳组分。生物质炭中碳含量在9年内下降了10.3-11.8%,芳香碳含量在9年内下降5.0-8.7%,表明生物质炭在稻田土壤生态系统中降解较快,入土生物质炭高温敏感可降解组分增加,热稳定性降低。目前的双相碳动力学模型可能高估了生物质炭在稻田土壤生态系统中的稳定性。