大氣氮沉降對(duì)紅壤旱地馬唐-冬蘿卜生態(tài)系統(tǒng)氮平衡的貢獻(xiàn).pdf

1、本研究于2005～2007年在中國科學(xué)院紅壤生態(tài)實(shí)驗(yàn)站(江西省鷹潭)通過對(duì)農(nóng)田小氣候要素和湍流的觀測(cè)及對(duì)大氣和雨水中氮化物的分析，利用能量平衡法計(jì)算得出大氣氮沉降輸入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的通量和干沉降速率。通過馬唐一冬蘿卜連作及對(duì)紅壤旱地生態(tài)系統(tǒng)中主要氮化物輸入量(如大氣沉降、施肥、灌溉水)和輸出量(如作物吸收總氮量、施肥后NH3揮發(fā)、徑流、淋溶)的觀測(cè)，分析了大氣氮素干濕沉降的特征，評(píng)估了大氣氮沉降輸入在紅壤旱地牧草(馬唐)-蔬菜(冬蘿卜)連

2、作生態(tài)系統(tǒng)氮素平衡中的貢獻(xiàn)。 1.紅壤旱地大氣氮干沉降特征(2005年) 1．1大氣NO<,x>、NH<,3>和HNO<,3>氣體干沉降速率均呈現(xiàn)明顯的晝夜變化，白天較高，夜晚較低。NO<,x>、NH<,3>、粒子NO<,x>/NH<,3>和氣體HNO<,3>的V<,d>時(shí)均值變化分別為0.05～0.23、0.17～0.34、0.05～0.41和0.62～1.27 cm/s。 1．2一年中大氣干沉降NO<,x>、

3、NH<,3>、粒子NO<,x>/NH<,3>和氣體HNO<,3>的V<,d>日均值的平均值分別為0.12、0.25、0.17和0.88 cm/s，其V<,d>日均值呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性，其中NO<,x>、NH<,3>、粒子NO<,x>/NH<,3>的干沉降速率冬季較大，而氣態(tài)HNO<,3>的則相反。 1．3紅壤旱地干沉降氮最大值區(qū)間為10.06～11.50 kg/hm<'2>，出現(xiàn)在2～4月。每月干沉降輸入氮為3.20～11.15

4、kg/hm<'2>，占大氣沉降氮素總輸入的34.56％～87.74％，其中氣態(tài)氮以NH<,3>沉降為主，占?xì)鈶B(tài)N沉降的43.02％～89.89％(均值為71.05％)：粒子態(tài)氮以NO<,x>為主占粒子態(tài)N的33.67％～94.54％(均值為61.01％)。 2.紅壤旱地大氣氮濕沉降特征 2005年降雨總量為1843.4mm，主要集中在2～6月份，占總降雨量的67.33％。每月通過濕沉降(雨水)向紅壤旱地生態(tài)系統(tǒng)輸入氮為0.50～

5、8.45 kg/hm<'2>，其中以7月和11月份較高。 3.紅壤旱地大氣氮沉降通量2005年通過大氣沉降向紅壤旱地生態(tài)系統(tǒng)輸入總氮132.6 kg/hm<'2>，其中干沉降輸入82.63 kg/hm<'2>，占大氣總氮沉降的67.94％。 4.紅壤旱地氮素平衡特征馬唐生態(tài)系統(tǒng)在肥料氮輸入0～230 kg/hm<'2>的情況下，紅壤早地氮素均出現(xiàn)盈余，盈余為4.33～124.76 kg/hm<'2>。冬蘿卜生態(tài)系統(tǒng)在肥料

6、氮輸入0～250 kg/hm<'2>情況下，除施肥量70 kg/hm<'2>的紅壤旱地虧失氮素11.52 kg/hm<'2>外，其他處理紅壤旱地均出現(xiàn)盈余，盈余量為2.16～75.99 kg/hm<'2>。 5.大氣氮沉降/干沉降輸入在紅壤旱地生態(tài)系統(tǒng)氮素平衡中的貢獻(xiàn) 5．1馬唐生長期間，大氣沉降氮量為26.28 kg/hm<'2>，對(duì)馬唐生態(tài)系統(tǒng)氮素總輸入和總輸出的貢獻(xiàn)分別為10.25％～100.00％和8.90％～4

7、0.52％，對(duì)作物吸收氮的貢獻(xiàn)為9.37％～45.76％。其中，干沉降氮量15.25 kg/hm<'2>，對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)氮素總輸入和總輸出的貢獻(xiàn)分別為5.95％～58.03％和5.16％～23.52％，對(duì)作物的貢獻(xiàn)為5.43％～26.55％。 5．2冬蘿卜生長期間，大氣沉降氮量45.92 kg/hm<'2>，對(duì)冬蘿卜生態(tài)系統(tǒng)氮素總輸入和總輸出的貢獻(xiàn)分別為15.49％～99.03％和20.84％～100.00％，對(duì)作物吸收氮的貢獻(xiàn)為