黄土丘陵区小流域土壤氮素流失规律

以８．２７ｋｍ＾２纸坊沟流域和１：４００比例流域模型为研究对象,研究小流域土壤氮素随径流流失规律。结果表明：在模拟降雨下,当流域植被覆盖度分别为６０％、４０％、２０％和０时,流域模型土壤铵态氮流失量分别为８７．０８、４４．３１、２５．１６和１３．７１ｋｇ／ｋｍ＾２,硝态氮为８５．５０、７４．０５、６３．９５和５６．２３ｋｇ／ｋｍ＾２,全氮为０．８１、１．１８、１．９８和７．５１ｔ／ｋｍ＾２;在自然     

菹草腐解期上覆水浮游细菌群落动态模拟及其环境驱动因子分析

菹草生长期内可以从水体中吸收大量的营养物质,有效抑制水体富营养化。但在季节交替期,菹草衰亡后,其残体腐解会向上覆水释放大量营养物质,对湖泊生态系统造成瞬时冲击。通过实验室模拟,将菹草分别浸泡在不同稀释比的上覆水中自然腐解,旨在研究菹草残体腐解过程上覆水水质变化及环境因子对浮游细菌的驱动作用。结果表明:(1)在稀释组(B、C组)中,菹草腐解的氮素均出现了短期冲击(第1天),冲击程度与稀释比呈正相关。(2)上覆水水质越好,浮游细菌共有OTUs(operational taxonomic units,操作分类单元)数量占比越高,且浮游菌群结构受氮素冲击的变化越剧烈。实验第30天时,稀释湖水4倍组(C组)共有OTUs占比为61%,高于原水组(A组,OTUs占比40%)和稀释2倍组(B组,OTUs占比45%)。群落结构的剧烈变化主要通过影响厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)、放线杆菌门(Actinobacteriota)和蓝藻菌门(Cyanobacteria)的相对丰度大小实现。(3)变形杆菌门(Proteobacteria)是整个腐解过程中的第一大...     

三峡水库小江回水区不同TN/TP水平下氮素形态分布和循环特点

TN/TP的变化是水中浮游植物营养结构特点的重要反映.对2007年3月至2008年3月三峡水库小江回水区的TN、TP和TN/TP的跟踪观测结果进行总结,发现小江回水区TN平均浓度为1553±43μg/L,TP平均浓度为61.7±2.7μg/L.二者季节变化过程相似,但季节差异明显:2007年春季保持较低水平,在春末夏初出现较大幅度的增加,并在夏季达到全年的较高水平.入秋后TN、TP浓度逐渐下降,但入冬后继续缓慢上升.研究期间TN/TP平均值为30.6±1.4,总体表现为磷素限制,且季节变化不显著.TN与TP显著正相关,说明氮、磷输入和输出的途径大体相同.TP的波动是调控该水域TN/TP的主要因素.对不同TN/TP水平下各形态氮素和TP、TN/TP的相关性分析发现,当TN/TP≤22时,TN是调控水体营养结构特点的主要因素,生物固氮作用有可能发生以调节TN/TP、消纳水中相对丰足的TP.当22氮素的有机合成过程受到抑制,NH4+-N有可能是影响该状态下氮素循环的关键因子.研究认为,强降雨和强径流过程往往使回水区段营养物输入强度加大但同期水动力条件却不适宜浮游植物的生长,使得在TN/TP≤22水平下,虽TP大量输入但不适宜的水动力条件在一定程度上抑制了氮素的有机合成.NH4+-N/NO3--N则下降,而在较高的TN/TP水平下,水动力条件改善为浮游植物生长创造了相对稳定的物理环境,并加速了对无机氮素的生物利用,使TON含量及其在TN中所占比重均有所提高而NO3--N含量及其比重则明显下降.     

基于SWAT模型的典型农业小流域氮污染时空分布特征及关键源解析

水资源恶化、水体富营养化严重威胁生态环境健康,农业活动所产生的氮是造成水污染的主要原因之一.本研究以句容水库农业流域为研究对象,基于实地监测数据验证了SWAT模型模拟当地氮污染的适用性,并分析了氮素负荷的时空分布特征及其关键源.结果 表明:硝态氮(NO3-N)和总氮(TN)的年均入库量分别为9.98和27.22 t.时...     

河岸带表土层氮素非饱和入渗运移规律模拟

自制土槽装置,室内模拟氮素在河岸带表土层中非饱和入渗的过程.通过观测土槽中不同点位渗流水体出流时间的先后顺序以及各点水体中TN、NH₄+-N浓度随入渗时间的变化,探讨氮素在河岸带表土层中非饱和入渗的运移规律.试验结果表明:在河岸带表土层非饱和入渗过程中,水分水平运移速度小于垂直运移速度,NH₄+-N的运移滞后于水分的运移;在土壤"干"-"湿"-"干"过程中,各点TN、NH₄+-N浓度值随时间先急剧增加再缓慢减少然后趋于稳定.另外,河岸带表土层对非饱和入渗氮素的截留效果较好,试验11 h时,在1.08m的坡长距离上,距土表面12 cm深度TN、NH₄+-N浓度比进水分别下降74.23%和68.02%.     

中国10类典型稻田生态系统服务评价

在公开发表数据基础上,本研究评价了全国6大稻作区10类稻田提供的生态系统服务。研究的服务包括稻田初级产品生产、气体调节、氮素转化、土壤有机质累积以及水调节和洪水控制等5项生态系统服务。研究结果显示,稻田谷物产量为4.71–12.18 t ha^-1 y^-1,稻草为4.65–9.79 t ha^-1 y^-1;O2调节量为8.27–19.69 t ha^-1 y^-1,温室气体调节量为-2 .13–19.24 t ha^-1 y^-1 （CO2 当量）;氮素输入量为209.70–513.93 kg N ha^-1 y^-1,输出量为112.87–332.69 kg N ha^-1 y^-1;土壤有机质库变化为0.69–4.88 t C ha^-1 y^-1;水调节量为-19 875–6430 m3 ha^-1 y^-1,洪水控制量为1500 m3 ha^-1 y^-1。研究结果还显示,10类稻田的生态系统服务价值为8605–21 405 美元 ha^-1 y^-1,除了初级产品生产以外的其他生态系统服务价值仅占74%–89%。在施氮量为275–297 kg N ha^-1时,稻田生态系统服务价值相对较高。目前仅以农产品生产来计算稻田生态系统的价值显著低估了稻田生态系统对人类社会的重要性。随着越来越多的森林、草地等转为城市和工业用途,农田特别是稻田生态系统将具有越来越高的生态重要性。农田生态系统农产品生产以外的生态系统服务将受到越来越多的关注。     

紫色丘陵区典型小流域氮素迁移及其环境效应

选择四川盆地中部紫色土丘陵区典型小流域,通过2002～2004年3 a对主要土地利用地类氮素流失、小流域地表水和井水氮素迁移形态、途径与通量的连续观测,研究非点源氮素的来源、去向、迁移特征及其环境效应。结果表明,紫色土坡地氮素主要通过径流与泥沙迁移,坡耕地、居民点氮素流失是小流域非点源氮的主要贡献者,其氮素流失负荷分别为150．4kg、73．84 kg,占小流域氮素迁移总负荷的52．4％、25．7％；紫色丘陵区小流域地表水已呈现明显氮索富营养化特征,地下水硝酸盐污染较为严重,应重视该地区非点源污染控制；小流域氮素迁移的尺度差异明显,坡地以颗粒态氮为主,小流域以硝酸盐为主,氮素迁移的尺度效应可能导致非点源氮污染的异地效应,从而加剧长江三峡水体富营养化压力。     

土壤氮素及其环境效应

本文概述了土壤中含氮化合物的排放源，通量及其对环境的主要影响，并就这些氮素污染物与土壤理化因子和氮肥施用量之间的关系进行了简要的分析。     

坡地土壤氮素与降雨、径流的相互作用机理及模型

坡地土壤氮素径流损失表现为两种形式 ,溶解于径流中的矿质氮随径流液流失 ,吸附于泥沙颗粒表面以无机态和以有机质形式存在的氮素。坡地土壤氮素流失过程实际上是表层土壤氮素与降雨、径流相互作用的过程 ,土壤氮素流失的多少主要受相互作用的限制。从分析土壤与降雨、径流相互作用入手 ,分析了土壤氮素与降雨、径流相互作用过程及机理 ,并对相互作用模型进行探讨。     

氮素输入影响下淡水湿地碳过程变化

通过野外控制试验和室内培养试验研究了氮素输入对淡水沼泽湿地碳循环过程的影响。结果表明，氮素的输入能够提高沼泽湿地碳的生物累积，但过多的氮素输入则引起植物生产力的降低，并对常年积水沼泽湿地有机物质的分解有抑制作用。在非淹水条件下，氮素输入后有机物质的分解速率明显大于淹水条件，说明水文条件和氮素输入对枯落物的分解过程都有重要的影响，只是在不同环境条件下的响应存在一定的差异。氮素输入后，植物—土壤系统CO2排放量增大；但是，过多氮素输入后植物—土壤系统呼吸速率降低，这说明一定量的氮素输入可促进植物的生长和根的发育，对微生物的活性也有一定的影响，但过多的氮素输入则会对这些过程产生一定的抑制作用。氮素输入对土壤溶解有机碳（DOC）有明显的影响。氮素输入后，根层土壤DOC含量明显降低（P<0.05），不同土壤深度DOC的变化有一定的差异。