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闽西北农田生态系统中大气氮湿沉降研究 总被引:8,自引:0,他引:8
在福建省三明市将乐县连续3年定位收集湿沉降,研究闽西北地区农田生态系统大气氮素湿沉降的浓度、沉降量以及时间变化规律。结果表明:降水中TN、TIN、DON、NH4+-N和NO3--N的平均浓度分别为1.22,0.83,0.38,0.53,0.30mg/L,无机氮与有机氮的比例达到2.18,且在每次降雨中总氮的浓度均超过水体富营养化阈值(0.2mg/L)。该地区湿沉降氮输入量有明显的季节性变化,春、夏季高,秋、冬季低。在湿沉降输入氮中NH4+-N、NO3--N和DON占总氮的比例分别为43.77%,24.78%和31.45%,湿沉降以无机氮(TIN)为主,平均年无机氮(TIN)沉降量为8.71kg/hm2,占总氮(TN)沉降量的68.55%。总氮(TN)年输入量为4.17~18.00kg/hm2,平均值为12.71kg/hm2。大气中氮素湿沉降对生态环境有一定的风险。 相似文献
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吉林省中部农田生态系统降雨湿沉降氮特征 总被引:2,自引:0,他引:2
《土壤通报》2015,(4):955-961
大气氮沉降作为人类面临的重大问题,越来越受到人们的重视,而大气湿沉降氮更是研究热点。本文以吉林省中部生态地区为例,通过研究该农区湿沉降氮的总体特征和输入氮相关参数(p H、总氮、铵氮、硝氮),明确了该区域大气湿沉降氮年际发生规律和季节分异特征,掌握了我省中部农区农田生态系统湿沉降氮的负荷情况,得出以下结论:(1)降雨年际间变异较大,极端年出现的频次高于平均年的频次,且降水量变化具有明显的季节性,最大降雨量集中6~9月,占全年降水的70%左右;(2)降雨p H值变化幅度较小,平均值为6.91。降雨氮浓度变异系数较大,且总氮浓度超过入湖库水浓度(2 mg L-1)2倍多,而铵氮浓度介于地表水III类与IV类之间,是地下水质铵氮标准的4倍;(3)年均湿沉降总氮量为18.3 kg hm-2,无机氮的沉降量为10.3 kg hm-2,对总氮贡献率为57%;(4)氮沉降量与降雨量和氮浓度呈显著或极显著正相关关系,对于湿沉降总氮来说,雨量的相关性好于浓度的相关性,而对于湿沉降的无机氮而言,浓度的相关性好于雨量的相关性。 相似文献
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利用气象梯度资料(温度、风速、气压),计算近地面湍流特征参数(u*、θ*、L),然后采样阻力模式计算SO2、硫酸盐(SO∧2-4)粒子的干沉降速率(Vd),结合SO2、硫酸盐(SO∧2-4)粒子浓度测量,建立了大气硫(S)干沉降通量观测方法。在此基础上,以1998年11月至1999年4月中国科学院红土壤生态试验站农田小气候观测站气象梯度参数连续自动观测和大气SO2、硫酸盐SO∧2-4粒子浓度现场测定研究了该地大气硫干沉降。结果表明,1998年11月~1999年4月非降雨日大气SO2的日平均Vd为0.383~0.633cm/s(6个月均值0.473cm/s),硫酸盐(SO∧2-4)粒子Vd为0.196~0.219cm/s(6个月均值0.205cm/s);大气干沉降硫输入通量为S4.35~16.32kg/hm∧2(6个月均值S8.73kg/hm∧2),其中91%~98%(6个月均值93.1%)来自于SO2干沉降的贡献。大气干沉降硫输入占大气沉降硫输入总量(干沉降 湿沉降)的61.9%~93.0%(6个月均值80.2%)。 相似文献
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2004年12月至2005年11月在江西鹰潭中国科学院红壤生态实验站进行了为期1a的大气氮沉降的外场观测试验。本文对观测得到的数据资料进行分析,定量给出了农田生态系统大气氮化物浓度和氮沉降通量。结果表明,鹰潭地区农田下垫面大气中NH3、NOx和ON(有机氮)的平均浓度分别为24.6、3.54、7.2μgm-3。气溶胶中铵盐、硝酸盐、ON的平均浓度分别为4.16、4.64、0.92μgm-3。降水中NH4+离子、NO3-离子、ON的平均浓度分别为0.89、0.73、0.26mgL-1。全年大气氮沉降总量为N6.26gm-2,其中干沉降为N3.19gm-2,占总沉降量的51%;湿沉降为N3.07gm-2,占总沉降量的49%。无机氮沉降为N5.47gm-2,占总沉降量的87.4%;有机氮沉降为N0.79gm-2,占总沉降量的12.6%。与草地、森林、湖泊等其他下垫面相比,江西红壤地区农田下垫面大气氮沉降量相对较大,对农田生态系统氮素平衡将产生重要影响。 相似文献
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试验研究上海地区N素湿沉降及其对农业生态系统的影响结果表明,上海地区湿沉降中N营养盐含量较高,其中NO3-为2.587mg/L,NH4 达2.155mg/L,TIN的含量均在4.000mg/L以上。湿沉降输入到上海地区农业生态系统N营养盐的年通量较高,其中NH4 平均为26.580kg/hm2,1999年达到38.930kg/hm2;NO3-平均为31.545kg/hm2;TIN平均为58.123kg/hm2,相当于124.549kg/hm2尿素或327.980kg/hm2碳酸氢铵,1999年TIN输入量为77.750kg/hm2,相当于166.607kg/hm2尿素或438.732kg/hm2碳酸氢铵,占1998年全国化肥(N)平均施用量的35%。湿沉降中N的输入对农业生产有重要影响。 相似文献
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大气氮素湿沉降与氮的排放紧密相关,通过对已知的氮素排放数据与收集的氮素湿沉降实测数据对应分析发现,不同地区氮素的排放与湿沉降之间存在稳定的比值关系。根据这些比值关系,估算了1980—2007年中国大陆氮素湿沉降量,并运用GIS技术进行了大气氮素湿沉降强度和时空分布。结果表明,我国大陆区域氮素湿沉降呈明显的增长趋势,沉降总量由1980年的4.96Tg增长到2007年的11.80 Tg,单位面积通量分别为516 kg N.km-2.a-1和1 128 kg N.km-2.a-1。氮素湿沉降的空间分布不均,东部、东南沿海地区和中部地区沉降量较高,广大西部地区较低。化学氮肥的施用、燃料的使用和禽畜养殖规模扩大是导致氮湿沉降量增加的主要原因。 相似文献
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华北平原农田生态系统氮素过程及其环境效应研究 总被引:15,自引:6,他引:15
华北平原是我国重要粮食生产基地,农业生产中,片面追求高产,过量施肥现象普遍存在,由此造成了肥料利用率低下,氮素损失严重,对环境造成了巨大压力,影响到本区域农业经济和生态环境的可持续发展。本文对中国科学院栾城农业生态系统试验站建站以来有关农田氮素过程方面的研究成果进行了梳理,从相关长期定位试验介绍、氮素转化研究方法的创新集成、氮素过程通量与转化机制研究、氮素综合管理与调控等方面入手,全面汇总了有关华北平原农田生态系统氮素过程及其环境效应的研究进展。自建站以来先后建立了8组与氮素有关的长期定位试验,基于此开展了土壤培肥与高产高效、养分循环再利用、农田生态过程及其对人为干扰和环境变化响应和反馈效应等方面的试验研究。研究过程中不断对研究方法进行完善与创新,建立了N_2高背景浓度下原位土壤反硝化研究的方法体系,为土壤反硝化室内机理与原位无扰动反硝化脱氮总量及产物构成规律研究提供了新的方法;量化了乙炔抑制法测定反硝化的系统误差,为克服乙炔抑制法的误差提供了新的技术途径;建立了深层土壤剖面气体监测的技术体系,使N_2O的研究由单纯的农田排放通量测定扩展到深层土体N_2O的产生机制、扩散与还原过程研究,为定量深层土壤产生的N_2O对表层排放的贡献提供了技术支撑。通过对农田氮素转化机制、过程通量及其环境效应的综合研究,分析了该区域农田生态系统氮素平衡状况,定量评价了农田氮素不同损失途径的相对重要性,提出了阻控氮损失、提高肥料利用率的合理调控途径。 相似文献
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本文通过对黑龙江省海伦市的典型中厚层黑土的水分循环、养分循环系统的分析研究,论述了农田黑土特殊的理化性状及其生态系统特征,明确其生产性能,以便于充分合理利用农田黑土资源。 相似文献
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农业生态系统的氮素循环研究进展 总被引:13,自引:0,他引:13
在自然和人为作用的双重驱动下,地球表面氮素的生物地球化学过程及其环境效应成为当前全球变化中区域研究的重要内容。探讨了氮素循环各个过程及其数量特征,对氮素循环模型进行了介绍,并对当前生态系统中氮素循环的研究热点进行了简要的论述。 相似文献
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主要农田生态系统氮素行为与氮肥高效利用研究 总被引:43,自引:5,他引:43
氮肥在我国农业生产中发挥了重要作用 ,但氮肥的不合理施用也带来了一些负面影响 ,氮肥施用不合理、利用率低 ,不仅导致氮素的大量损失、造成了浪费 ,而且还对生态环境产生不良影响 ,使农田氮素成为重要的污染源之一 ,同时过量施用氮肥还严重影响了农产品品质。针对氮肥施用存在的问题 ,国内外已经开展了大量的基础研究。国家自然科学基金委员会多年来也资助了与农田生态系统氮素行为与氮肥高效利用研究相关的一些课题 ,为进一步系统开展本领域的综合研究奠定了基础。 2 0 0 2年 ,国家基金委针对氮肥施用中存在的科学问题设立了题为主要农田生态系统氮素行为与氮肥高效利用的重大项目 ,以期在国内外研究基础上 ,围绕农田生态系统氮素行为与氮肥高效利用 ,对我国主要农田生态系统中氮素的行为、作物高效利用氮肥的生理和遗传机制及调控作物高效利用氮肥的理论与方法等前沿科学问题开展跨学科的系统研究 ,为改变我国氮肥利用率低的局面提供理论依据。 相似文献
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不同降水年型各农田生态系统氮、磷、降水配合效应研究 总被引:3,自引:0,他引:3
在宁夏南部山区旱农试区进行施肥与降水对春小麦产量的影响和春小麦施肥模式研究结果表明,N肥对春小麦的影响最大,P肥其次,而降水的影响最小。N肥和P肥的增产效应转化阈值为16.94kg/hm^2,N肥和降水的增产效应转化阈值为80.81kg/hm^2,P肥和降水的增产效应转化阈值为69.12kg/hm^2。并分析了最大和最佳产量的施肥组合及其经济效益,提出了不同降水条件下的合理施肥范围。 相似文献
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农田氮素淋失研究进展 总被引:111,自引:10,他引:111
本文概述了农田氮素淋失的研究进展。指出了氮素淋失的农学和环境学意义,描述了氮素迁移过程和机理,介绍了主要的模拟模型。对气候,土壤,作物和肥料等影响氮素淋失的主要因素进行了详细的分析和比较。介绍了氮素淋失的研究方法和技术及其工作难点,最后“从农业最佳管理措施”的高度提出了防止氮素淋失的对策,并提出了氮素淋失研究未来的工作重点。 相似文献
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华北平原大部分田土壤发育在黄河冲积物母质上,矿物钾含量较高,在当前中低产农田中,尤其在有一定秸秆还田的条件一,施用化肥钾增产效果不显著,过多施钾会出现“奢侈性消耗”。在高产条件下,适当施钾对增产仍有一定作用,农田生态系统钾平衡研究对作物生产有重要意义。本文通过3年试验探讨了华北平原农田钾平衡和供钾能力。 相似文献
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基于DSS的1978-2005年中国区域农田生态系统氮平衡 总被引:3,自引:2,他引:3
该文建立了养分平衡决策支持系统,并利用该系统对中国国家及分省层次上的农田生态系统氮养分平衡情况进行了研究。研究表明:1)从1978到2005年,全国氮素养分盈余量不断上升,从1978年的1054.66×104 t一直上升到2005年的2867.12×104 t,平均年增量约为64.7×104 t;2)区域之间氮素盈亏量存在着显著差异。粮食主产区的省份如山东、河南和四川的养分氮盈余量一直都较高,而西部省份如新疆、西藏等养分氮盈余量较低。中国粮食主产区农田生态系统氮素平衡呈现出持续盈余且逐年上升的态势,显示出以化肥氮为主体的氮素养分投入量已经长时间高于作物的需求量,这些盈余的氮素养分在农田中累积,并通过多种途径进入到水体及大气环境中,不但造成了氮素化肥的浪费,更会对环境造成较大的压力。 相似文献
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青岛大气氮湿沉降动态变化 总被引:4,自引:0,他引:4
利用雨量器定点采集雨样的方法,研究青岛市城阳区2007-2010年间降水中不同形态氮浓度、氮沉降量的月、季动态变化。结果表明:降水中NH4+-N、NO3--N、DON月均浓度差异较大。DIN浓度在12月-翌年1月份较高,在7-8月份较低,DON浓度表现为11月份最低;NH4+-N、NO3--N、DON月平均浓度分别为1.26,1.11,1.37mg/L,且均存在冬、春季>夏、秋季的特点。NH4+-N和NO3--N沉降量与降水量呈乘幂型正相关,相关系数(r)平均为0.607,DON沉降量与降水量呈线性正相关(r=0.674),且均达到显著水平(P<0.05)。监测期内各形态氮沉降量月份间变化幅度较大,7-8月份的NH4+-N、NO3--N和DON沉降量分别为4.17,3.00,3.26kg/hm2,约占全年相应形态氮沉降量的44.2%,35.6%,48.6%,且各形态氮沉降量均表现为夏季>春季>秋季>冬季。该区域NH4+-N、NO3--N、DON年沉降量依次为10.14,8.72,6.33kg/hm2,分别占DTN沉降量的40.3%,34.7%,25.0%。 相似文献
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作者运用^15N同位素标记手段,结合田间氨挥发直接测定技术,对黄土高原半干旱区,旱作春麦农田氮素运移现状进行系统地研究,指出化肥氮素的高挥发,高残留,高不明途径损失和低利用率构成了该区旱作农田氮素“三高一低”的运移特征,并对改善氮素运移,提高氮肥利用率的途径进行了探讨。 相似文献