黄土高原地区土壤结构性差，保水保肥能力低，制约了该地区农业及生态建设的可持续发展。作物秸秆直接焚烧，化学肥料大量施用，为温室气体的排放提供了重要来源。温室气体的大量排放导致全球气候变暖，产生了一系列环境问题包括荒漠化、海平面上升以及愈演愈烈的飓风等，是当今全球环境面临的重大挑战。生物炭在改善土壤性能以及减缓气候变化方面的潜力，有望为农业废弃物的综合处理提供一条新途径，对黄土高原地区土壤环境的改善以及人居环境整治具有重要意义。本研究通过添加不同种类（锯末、槐树皮）、不同比例（1%、3%、5%，以干土质量计）生物炭的小区定位试验，研究了生物炭添加6个月后锯末生物炭和槐树皮生物炭对土壤理化性质、持水特征以及土壤温室气体（CO₂、CH₄、N₂O）排放的影响。主要结论如下：1)生物炭施入土壤6个月后，分析了生物炭对土壤理化性质的影响。研究发现：锯末和槐树皮生物炭的施入均在不同程度上改善了土壤理化性质。生物炭能够降低土壤容重，提高土壤pH值、电导率、阳离子交换量、有机质和全氮含量，其中槐树皮生物炭较锯末生物炭作用显著，高施炭量较低施炭量作用效果显著。2)依托小区试验，研究了生物炭添加对于土壤持水特征的影响。结果表明：生物炭均能提高土壤田间持水量和土壤持水能力，降低土壤的入渗性能。田间持水量随生物炭添加量的增加而增加，而土壤饱和导水率随生物炭添加量的增加而降低。随着土层深度的增加，各处理土壤水分含量在0-200cm深度范围内呈先增加后降低趋势，60cm处达到最高值。槐树皮生物炭较锯末生物炭作用效果显著。借助van Genuchten模型对生物炭添加后土壤持水特性状况进行模拟，相关性系数达到了极显著水平。3)利用Li-8100和气相色谱法监测生物炭添加对于土壤温室气体排放的影响。结果表明：生物炭添加能够增加土壤表面CO₂排放通量，抑制CH₄的排放，并未发现对N₂O排放具有明显的规律性。各处理土壤表面CO₂通量随生物炭添加呈现增加趋势，但没有显著差异。生物炭对于土壤CH₄排放的抑制作用，随着生物炭添加量的增加而增加。但锯末生物炭处理仅在5%的添加量时与对照差异显著，而槐树皮生物炭处理在3%、5%添加量时差异均达显著水平（p=0.05）。