黄河三角洲滨海地区植物生长季大气氮沉降动态

利用SCJ-302型降水降尘自动采样器在植物生长季对黄河三角洲滨海湿地的大气氮沉降进行监测,对沉降物中水溶性离子、干、湿沉降氮输入量、铵态氮和硝态氮在总沉降量中的贡献率及月变化动态等分析表明：黄河三角洲植物生长季,大气干、湿沉降中SO₄^2-和NO₃^-占阴离子总量的92%以上,和Na⁺和Ca²⁺占阳离子总量的80%以上,总N沉降量约为2 264.24 mg/m²,且69%集中在降雨量较丰沛的6-8月。其中干沉降氮贡献率约为32.02%,主要集中在春季。N的湿沉降量与降雨量呈显著正线性相关（R²=0.82）,在降雨量丰沛的8月,达到最大值675.64 mg/m²。该地区大气干沉降的氮素形态以硝态氮为主,约占氮素输入量的57.21%,湿沉降中以铵态氮为主,约占氮素输入量的56.51%。植物生长季中,大气沉降中的硝态氮与铵态氮含量对表层10 cm土壤的月平均贡献率分别为约31.38%和20.50%,可见大气氮沉降是黄河三角洲滨海区域土壤主要氮素来源之一。     

福州、建瓯和武夷山大气氮/硫湿沉降特征分析

于2013年对福州、建瓯和武夷山三地的雨水进行连续收集,测定其p H值及NH+4-N、NO-3-N、TN、SO2-4-S质量浓度,计算三地大气氮、硫湿沉降通量并揭示其时空动态变化特征。三地总降雨量分别为1 188.0 mm、1 451.1 mm、2 423.4 mm,平均降水量为1 687.5mm。三地的中性的降水(5.6p H7.0)分别占65.5%、15.5%、14.4%,弱酸性降雨(4.5p H5.6),分别占全年降雨的34.5%、84.5%、85.6%。因此福州以中性降雨为主、建瓯和武夷山以弱酸性降雨为主。三地雨水中TN浓度为1.17、1.02、0.74 mg·L-1,平均0.98 mg·L-1,SO2-4-S浓度为3.78、3.83、3.93 mg·L-1,平均3.85 mg·L-1。三地年氮湿沉降总量(FN)为15.20、14.79、17.88 kg·hm-2·a-1,平均15.96 kg·hm-2·a-1,武夷山福州建瓯。三地氮湿沉降以无机氮沉降为主,且NH+4-N较多。硫沉降总量占氮、硫沉降总量的百分比分别为63.67%,69.31%,75.77%,表明大气湿沉降是以SO2-4-S为主。三地大气湿沉降NH+4-N、NO-3-N、TN沉降通量的月变化趋势基本相似,均在3、4月份出现峰值,三地大气SO2-4-S沉降通量月变化差异较大,峰值分别出现在6月、4月、5月,可能与降雨强度和频次对氮、硫沉降浓度的影响有关。     

大气氮沉降数值模拟的演替进程与模型筛选

中国是维持全球氮平衡的关键.以大气氮沉降为例,畜禽养殖、化肥施用、能源消耗等人为扰动致使活性氮的排放量与沉降量正持续走高,欧美已率先开展氮沉降及其引发的环境与经济后果的评估.中国省级或更大尺度的沉降规模,空间分布和输移途径资料较难获取,大气传输模型(ATMs)提供了经济可行的解决方案.通过概述ATMs的演进阶段和代表模型,并为应对我国缺乏氮沉降模拟专业模型的问题,建立一个总量近百的大气氮沉降相关模型(排放源含NH3、NOx和SO2的ATMs),以总揽世界模型发展全貌.理论上,模型的检验和相互比较以监测值与模拟值的定性分析为基础,中国面临的困境缺乏全国性的统一监测网络在短期内难以解决.事实上,大气氮沉降模型在污染场和浓度场的模拟过程中受到诸如大气环流、边界层高度等条件的制约进而影响模拟效果.NH3的特性对模型提出了更高要求.一方面通过参考相关文献归纳各种制约条件的相对重要性,另一方面结合模型自身架构(格网大小、垂直精度、气象场获取途径以及扩散模式的选取)、模拟过程(源排放、干沉降和扩散)、设计意图,力图以定性或半定量的方法探讨各个模型应对制约条件的能力,比较各自优劣,以期筛选出适用于模拟省域乃至全国大气氮沉降的数值模型.     

泥炭记录的晚全新世大气铅沉降及其环境意义

选择长白山地区2种不同类型的泥炭沼泽,进行了典型剖面的大气铅沉降研究。植物残体和泥炭性质表明老白山泥炭地已经发育到贫营养阶段,而大桥泥炭地还处于富营养状态。两地泥炭记录的总铅含量和沉降速率与中国其他地区在同一个数量级上。老白山泥炭记录的大气铅在总铅中占主导地位,大气铅与富集因子呈明显的正相关（r=0.874,n=16,p<0.01）,且在16世纪中叶、18世纪初和20世纪出现峰值。大桥泥炭记录的铅可能存在再迁移和再沉降现象,但是相对较弱,因此,它也可以被用来重建当时的大气沉降。     

沙尘模式中湿沉降过程的参数化及模拟试验

在调研国内外固体气溶胶湿清除理论研究成果的基础上,从反映物理机制和实际可应用性两方面出发,设计了可考虑不同性质降水(降雨与降雪)拖曳作用的沙尘湿沉降参数化方案,并引入到沙尘模式中。选取2003年4月16~18日我国西北地区一次伴有降水的沙尘天气过程,进行了有无湿沉降方案的数值模拟对比试验,并针对两种降雨清除系数的简化方案做了敏感性试验。对试验的分析结果显示:降水拖曳作用引起的湿沉降对沙尘浓度的分布有比较明显的影响,这种影响从地面到对流层低层都有表现;在降水区,沙尘湿沉降速度与干沉降速度量级基本相当;在本例降水量较小的条件下,湿沉降对降雨清除系数简化方案的选取不很敏感。     

氮沉降和水位下降对湿地生态系统的影响

介绍了湿地生态系统及其氮沉降和水位下降的概况,综述了全球变化背景下的氮沉降和水位下降对湿地生态系统的具体影响。氮沉降能够在一定范围内提高生产力,具体表现在植物的地上生物量、净初级生产力、植株高度等方面,氮沉降还影响植被组成,使苔藓类植物向维管植物过渡;氮沉降通过两种方式促进微生物分解,一是解除微生物代谢的限制因素,二是改变微生物分解底物的质量;此外,氮沉降还影响温室气体(甲烷、二氧化碳、氧化亚氮)的通量。水位下降后,植被的光合速率降低,生长降低,促进微生物的分解,使温室气体二氧化碳、氧化亚氮的通量增加,使甲烷通量降低。     

模拟氮沉降对三江平原湿地小叶章生物量及分配的影响

在非淹水、淹水两种水分条件下模拟氮沉降变化(分别相当于氮沉降0g/(m2.a)、1g/(m2.a)、3g/(m2.a)、5g/(m2.a))对三江平原典型湿地植物小叶章生物量及其分配的影响。结果表明,不同水分状况下氮沉降均促进小叶章生物量的积累,且以N5水平下生物量增加最多(p<0.05)。小叶章各器官生物量增长程度对氮沉降的响应并不一致:非淹水条件下根生物量平均增长最大(54.5%),其次是叶(31%)、茎(19.2%);淹水条件下小叶章各部位的生物量增长更为显著,其中根生物量平均增长124.7%,叶、茎生物量分别增长62%和61.1%。氮沉降明显促进了根生物量的积累,提高根生物量的分配比例。生长季的氮沉降对于改变湿地的营养状况、刺激植物生长具有直接的生态意义。     

应用15N稀释技术定量华北平原大气氮沉降的输入总量（英文）

本文采用定量氮沉降总量的ITNI（Integrated Total Nitrogen Input）系统,利用¹⁵N稀释原理和生物监测技术,定量研究了华北平原大气氮沉降的农田输入总量及其在推荐施肥中的作用。结果表明,以玉米和小麦为指示植物,监测到在玉米-小麦轮作体系中整个华北平原大气氮沉降的输入总量高达80-90 kgN ha^-1yr^-1,对玉米和小麦植物有效性的沉降氮总量约为50 kgN ha^-1yr^-1。以黑麦草为指示植物,监测到华北平原大气氮沉降的输入总量约为100 kgN ha^-1yr^-1,对其植物有效性的沉降氮约为76 kgN ha^-1yr^-1,占总沉降氮的77%。由于华北平原小麦季扬尘较多,因此干沉降可能是该时期大气氮沉降输入总量的主要贡献。     

哈尔滨2002年3月20日沙尘暴沉降物的粒度特征及其意义

哈尔滨2002年3月20日的沙尘沉降物以粉砂(4~63 μm)为主,占71.18%,砂粒组分(>63 μm)占 21.7%,粘土(<4 μm)组分含量最少,仅占7.13%。哈尔滨2002年3月20日沙尘沉降物的粒度是迄今为止有见报道中最粗的。沉降物粒度为多峰态分布,29.16~34.67μm粒级的粗粉砂组成第一主峰,含量约占7.4%,420.45~500 μm粒级的中砂组分组成第二主峰,含量约占1.29%,而0.69~0.82 μm粒级的细粘土组分形成第三主峰,含量约占0.52%。沉降物的平均粒径Mz为28.4 μm,分选系数为1.81,偏态为0.044,峰态为1.494,粉粘比为7.3。粒度特征显示,哈尔滨沙尘沉降物是不同来源沙尘远距离和近距离搬运的混合体,粗颗粒为低空气流搬运的近源物质。哈尔滨沙尘源区的生物状况和生态环境较为恶劣,该地区沙尘暴工作的重点应放在哈尔滨周边沙尘源区的治理上。     

达里诺尔湿地水环境和鱼类多样性调查Ⅲ.达里湖水体中的氮和磷含量及分布

达里湖是达里诺尔湿地的重要组成部分.2019年,对达里湖开展了野外调查并采集了水样,测定了水样的氮、磷含量和非离子氨含量与水体pH的关系,并将研究结果与以往的达里湖相对应的调查资料进行比较,探讨了达里湖水体中氮、磷含量特征的形成及其对达里湖鱼类物种多样性的影响.研究结果表明,2019年7月,达里湖水体中的CODCr和C...     

官厅水库及永定河枯水期水体氮、磷和重金属含量分布规律

于枯水期 (冬季和春季 )在官厅水库库区及永定河沿线 1 3个地点采集了表层水样品 ,分别测定了原水和过滤水中 N、P和重金属的含量 ,同时进一步分析了过滤水中不同形态氮的含量 ,初步探讨了枯水期官厅水库和永定河水体 N、P及重金属含量的分布规律及污染特征。研究结果表明 ,官厅水库库区及永定河沿线重金属基本没有污染 ,大多低于地表水 类标准 ,极个别样点超过 类但仍低于 类标准。 N、 P污染比较严重 ,大部分样点的总氮、总磷指标超过湖泊水库 类标准 ,个别样点甚至超过 类标准。不同地点 ,各形态 N的含量有显著差别 ,体现了外源污染的区域分布规律。     

中国亚热带混交林土壤CO_2、CH_4和N_2O通量对氮、磷和酸添加的响应（英文）

理解土壤可利用性氮(N)如何与土壤酸化和可利用性磷(P)共同作用影响土壤-大气界面CO_2、CH_4和N_2O气体交换,对于揭示生态系统对氮沉降增加的响应机制尤为重要。本研究在中国亚热带地区混交林中设置了N、P和酸添加实验以理清在N添加下酸和P添加如何影响CO_2、CH_4和N_2O气体交换。结果表明,(1)N添加显著增加了土壤铵态氮和硝态氮,对CO_2释放无影响;(2)N、P、N+P和N+P+酸分别降低了21.1%、15.7%、39.1%、26.6%和28.4%的CH_4;相比于N、P单独添加,NP共同添加降低了CH_4吸收,表明N添加和P添加在抑制CH_4吸收上具有加和效应;(3)N、N+P、N+酸和N+P+酸分别增加了158.6%、176.0%、117.2%和91.8%的N_2O释放;N_2O释放在N+P+酸处理中显著低于N+P处理,与N添加和N+酸添加无显著差异,表明在N添加下,仅P丰富的条件下,酸添加才能够缓解N_2O释放。我们的结果证实,在N和P共同限制的酸性土壤森林生态系统,低P将会抑制N沉降引起的土壤CH_4吸收。低P时,N沉降引起的土壤酸化与其引发的N_2O释放无关。     

胶州湾芦苇潮滩土壤碳、氮和磷分布及生态化学计量学特征

为了解胶州湾芦苇(Phragmites australis)潮滩不同植物群落下土壤生态化学计量学特征,于2011年11月,对该区域的土壤有机碳含量、全氮含量、全磷含量、pH、盐度和含水量等进行了测定与分析。结果表明,随着土壤深度的增加,芦苇潮滩土壤有机碳、全氮和全磷含量总体上在波动减小,其水平分布存在差异;0~60 cm深度土壤的有机碳、全氮和全磷质量比分别为5.73~15.07 g/kg、0.46~0.84 g/kg和0.03~0.39 g/kg,其平均值分别为8.93 g/kg、0.61 g/kg和0.15 g/kg;土壤碳与氮元素含量显著正相关(p=0.0190.05),土壤碳与磷元素含量显著正相关(p=0.0020.01),而土壤氮与磷元素含量不相关(p0.05);0~60 cm深度土壤的C/N、C/P和N/P分别为11.50~29.05、80.19~506.22和4.44~38.24,其平均值分别为17.10、182.60和11.60。土壤C/N相对稳定,而C/P和N/P变化较大;淹水频率影响土壤C/N、C/P和N/P剖面变异性,淹水频率越小,变异性也越小;芦苇潮滩土壤C/N表现为芦苇群落最高,芦苇杂草混合群落最低;而土壤C/P和N/P则同时表现为芦苇杂草混合群落最高,杂草群落最低;土壤盐度是芦苇潮滩土壤生态化学计量比最主要的影响因子。     

哈拉海湿地芦苇沼泽土壤碳、氮和磷含量的剖面特征

为了揭示温带典型天然湿地生源要素的分布特征及影响因素,选取哈拉海湿地为研究对象,于2000年5月采集土壤剖面样品,研究土壤样品的碳、氮和磷含量。结果表明,1哈拉海湿地土壤中硝态氮、全碳和无机碳含量在土壤亚表层最高,分别为2.03 mg/kg、8.19%和7.13%,其他指标都在剖面中呈由土壤表层向下层逐渐降低的规律;2在土壤剖面中,碳氮比和氮磷比表现为由土壤表面向亚表层急剧下降之后趋于平缓的趋势,碳磷比则在亚表层最高,平均值为23.78,哈拉海湿地土壤的碳氮比、氮磷比和碳磷比的平均值分别为8.40、3.51和17.86,比全国生态系统的平均值(分别为13、8和105)低,磷活化系数整体偏低,只有表层土壤比值大于2;3土壤速效氮和全氮含量都与无机磷、速效磷、有机磷和总磷含量显著正相关,除硝态氮和铵态氮含量外,土壤有机碳含量与有机氮含量、有机磷含量都显著相关,而土壤p H则与有机氮、全氮、速效磷、无机磷、有机磷和全磷含量都显著负相关。     

黄河下游河漫滩和由其开垦的农田土壤碳、氮和磷含量

于2018年6月13～14日,在黄河下游河南省郑州市狼城岗镇附近的天然河漫滩和由其开垦的已经耕种了13 a、24 a和33 a的农田中,分别设置了采样地;在各采样地,采集0～20 cm和20～40 cm深度的土壤样品,测定其有机碳、全氮和全磷含量,比较天然河漫滩和不同耕作年限的农田土壤中有机碳、全氮和全磷含量及其生态化学计量学特征。研究结果表明,与农田土壤相比,天然河漫滩0～20 cm和20～40 cm深度的土壤有机碳、全氮和全磷含量都最小;随着耕作年限增加,农田0～20 cm深度土壤有机碳、全氮和全磷含量都增大;在各采样地,20～40 cm深度土壤有机碳、全氮和全磷含量显著小于0～20 cm深度土壤;随着耕作年限增加,农田0～20cm深度土壤碳氮比呈单峰型变化,20～40 cm深度土壤碳氮比呈单谷型变化;与农田相比,天然河漫滩土壤的粉粒和黏粒含量都最小,砂粒含量最大;随着耕作年限增加,农田0～20 cm和20～40 cm深度土壤粉粒和黏粒含量增大,砂粒含量减小;土壤p H、粉粒含量、黏粒含量分别与土壤有机碳含量、全氮含量、全磷含量、碳磷比和氮磷比显著相关。     

神农架大九湖表层泥炭碳、氮、磷含量的空间分布特征及其控制因素

为了解亚热带泥炭地碳氮磷含量的空间分布模式及其影响因素,在神农架大九湖泥炭地采集147份表层泥炭样品进行总有机碳含量(TOC)、总磷含量(TP)和总氮含量(TN)测试和理化参数分析,探究表层泥炭碳氮磷的空间分布特征及其控制因素。结果表明:大九湖表层泥炭TOC含量变化范围为3.51%~37.93%,TP含量变化范围为0.37~2.75 mg/g,TN含量变化范围为0.59~1.6mg/g。相关性分析表明:TOC含量与含水率(r=0.45,P<0.01)和TP含量(r=0.27,P<0.05)呈显著正相关,TP含量与干容重呈显著正相关(r=0.32,P<0.05),TN含量与各种理化参数的相关性均不显著。通过对比亚热带、热带、北方泥炭地的碳氮磷含量,发现相对于热带和北方泥炭地,亚热带泥炭地的TOC含量和TN含量更低,而TP含量更高。本研究为亚热带泥炭地的生态保护提供了关键的基础数据和参考。     

白江河天然和排水泥炭沼泽中4种灌木碳、氮和磷的生态化学计量学特征

2017年7月,在长白山白江河天然和排水泥炭沼泽中,分别设置了3处采样地,采集了金露梅(Potentilla fruticosa)、狭叶杜香(Ledum palustre)、小叶杜鹃(Rhododendron capitatum)和油桦(Betula ovalifolia)的叶、茎和根样品,测定了其全碳、全氮和全磷含量,计算出碳氮比、碳磷比和氮磷比。研究结果表明,在长白山白江河天然和排水泥炭沼泽中,金露梅、狭叶杜香、小叶杜鹃和油桦叶片中的全氮和全磷含量远大于根和茎;天然泥炭沼泽排水后,4种灌木的茎和狭叶杜香的叶中的全碳含量都未发生显著变化,4种灌木其它器官的全碳含量都发生了显著变化;金露梅的根、狭叶杜香的茎和根、小叶杜鹃的叶和根、油桦的茎中的全氮含量发生显著变化;金露梅的叶、茎和根、狭叶杜香叶和茎、小叶杜鹃的叶、油桦的叶、茎和根中的全磷含量发生显著变化;与天然泥炭沼泽相比,除了小叶杜鹃的根外,排水泥炭沼泽中4种灌木各器官中的碳磷比都发生了显著变化;除了小叶杜鹃的茎和油桦的根外,排水泥炭沼泽中4种灌木的茎和根中的氮磷比都发生了显著变化。天然和排水泥炭沼泽中的狭叶杜香、小叶杜鹃和油桦的养分循环都处于磷限制状态。     

种植多枝柽柳的模拟人工湿地对模拟污水中氮、磷、铅和镉的去除率研究

2020年6月30日至9月1日,采用16种模拟污水方案、4级污染水平、5种污染指标的正交实验方法,配制模拟含盐污水,将其作为进水,注入种植多枝柽柳(Tamarix ramosissima)的模拟人工湿地中,每隔16d监测一次水样中的总溶解性固体、总氮、总磷、铅元素和镉元素的含量,研究种植多枝柽柳的模拟人工湿地对污水中总...     

珠江三角洲环境梯度上葫芦藓中硫、氮含量 和δ13C、δ15N的差异及其环境指示

以华南地区广泛分布的葫芦藓为研究对象,以珠江三角洲环境梯度上的中心城区广州、近郊区肇庆及边缘区怀集3个地理单元作为样品采集地,对样本葫芦藓植物中的硫、氮元素含量和δ13C、δ15N的组成进行了研究。结果表明：葫芦藓植物中硫含量与工业化程度表现出正相关关系,其中硫含量广州、肇庆和怀集依次为2 485.86、1 778.15、1 339.84 mg/kg;葫芦藓氮含量与工业化程度表现出正相关关系,广州、肇庆和怀集依次为 2 106.50mg/kg、2 007.39mg/kg和1 661.88 mg/kg;葫芦藓的C/N值与交通量呈负相关关系,其中C/N值广州为18.377,肇庆18.513,怀集23.905,3地C/N值大小差异揭示了从广州到怀集的环境梯度上,大气氮的主要组份发生了变化,即广州大气中的氮元素来源以工业排放的NOx-N（硝态氮）为主,怀集大气中的氮元素来源以农业排放的NHx-N（铵态氮）为主。     

汉石桥湿地芦苇生长季末地上部分各器官中碳、氮和磷的生态化学计量特征及对其的固持能力

2017年11月15～17日,在北京汉石桥湿地自然保护区核心区蔡家河流入的主进水口区、核心区中央区和蔡家河流出的出水口区的芦苇(Phragmites australis)群落中,布设了9个样方,采集芦苇样品,测定芦苇叶片、叶鞘、穗和茎的生物量和全碳、全氮、全磷含量,研究芦苇生长季末地上部分各器官中碳、氮、磷的生态化学计量特征及对其的固持能力。研究结果表明,在芦苇地上部分的各器官中,芦苇茎中的全碳质量比相对最高,为(452.00±1.77) mg/g,穗、叶鞘和叶片中的全碳含量依次减小;芦苇穗中的全氮和全磷质量比都相对最高,分别为(22.06±1.24) mg/g和(7.24±0.38) mg/g,叶片、叶鞘和茎中的全氮和全磷含量依次减小;芦苇茎的碳氮比和碳磷比高于其它器官,叶片的氮磷比高于其它器官;芦苇茎的固碳和固磷能力分别为2 705.58 g/(m~2·a)和19.11 g/(m~2·a),高于其它器官;穗的固氮能力为19.54 g/(m~2·a),高于其它器官;蔡家河流入的主进水口区芦苇地上部分各器官对碳、氮、磷元素的固持能力高于其它区域;芦苇地上部分各器官总固碳、总固氮和总固磷能力分别为3 939.57g/(m~2·a)、56.42 g/(m~2·a)和33.10 g/(m~2·a)。