河北平原城市近郊农田大气氮沉降特征

发布时间：2018-04-12 22:05

本文选题：河北保定 + 干湿沉降　；参考：《中国农业科学》2017年04期

【摘要】：【目的】随着人类活动引起大气活性氮排放的增加,大气氮沉降亦迅速增加,进而影响各区域生态系统。明确河北平原城市近郊农田大气氮沉降的动态变化,可以为农田氮素资源综合管理提供科学依据,也为中国氮素沉降网络提供关键基础数据。【方法】在河北省保定市河北农业大学实验教学基地进行了为期6年(2006—2011年)的湿/混合沉降监测试验以及1年(2011年)的干沉降监测试验。湿/混合沉降通过雨量器自动采集降水;干沉降中气态NH_3、HNO_3和颗粒态铵离子和硝酸根(_pNH_4~+和pNO_3~-)样品通过主动采样DELTA(DEnuder for Long-Term Atmospheric Sampling)系统采集,气态NO_2样品通过被动扩散管采集。【结果】河北保定地区多雨季节为6—9月,占全年(2006-2011年)降雨量的88.6%、81.5%、89.3%、88.9%、74.5%和83.1%;大气氮湿/混合沉降浓度冬、春季较高,夏季最低,冬春两季NH+4~+-N、NO_3~--N、TIN和TDN浓度分别占全年的74.5%、72.6%、74.1%和71.3%;氮湿/混合沉降量亦存在明显的季节性变化,夏季最大,冬季最小;各形态氮湿/混合沉降浓度高低表现为:TDNTINNH+4~+-NNO_3~--N,且与降雨量呈极显著负相关;监测区6年间平均湿/混合沉降总量为32.8 kg N·hm~(-2),其中2008年大气氮湿/混合沉降量最大,达40.4 kg N·hm~(-2),2010年大气氮湿/混合沉降量最小,为28.9 kg N·hm~(-2);大气氮湿/混合沉降中TIN占TDN沉降量75%以上,其中NH+4~+-N是TIN的主要组成部分,占其总量的56.6%—69.7%,平均为64.4%;各形态氮(NH+4~+-N、NO_3~--N、TIN和TDN)湿/混合沉降量与月降雨量、月降雨频次呈极显著正相关;大气氮干沉降中各无机氮(NH_3、NO_2、HNO_3、pNH_4~+、pNO_3~-)浓度有明显的季节性变化特征,且各形态氮的月沉降量变化趋势与氮浓度一致;总体来看,气态氮NH_3、HNO_3、NO_2及颗粒态氮pNH_4~+、pNO_3~-的年沉降量分别达到10.1、7.60、4.39、6.47及3.81 kg N·hm~(-2)。【结论】监测区大气氮沉降量受周边地区工业与当地农田施氮量共同影响,且由干湿沉降共同决定。该地区大气氮沉降量较高,2006—2011年大气湿/混合沉降总量在28.9 kg N·hm~(-2)(2010年)—40.4 kg N·hm~(-2)(2008年)之间,平均为32.8 kg N·hm~(-2);干沉降无机氮总量(2011年)为32.3 kg N·hm~(-2);干湿沉降无机氮总量(2011年)为58.6 kg N·hm~(-2)。
[Abstract]:[objective] with the increase of atmospheric active nitrogen emissions caused by human activities, atmospheric nitrogen deposition increases rapidly, which affects the regional ecosystems.The dynamic changes of atmospheric nitrogen deposition in the suburbs of Hebei Plain city can provide scientific basis for the integrated management of farmland nitrogen resources.It also provides key basic data for nitrogen deposition network in China. [methods] the wet / mixed sedimentation monitoring test was conducted in Hebei Agricultural University Experimental Teaching Base in Baoding City, Hebei Province for 6 years from 2006 to 2011.Dry deposition monitoring test.Wet / mixed precipitation is automatically collected through a rain gauge; in dry deposition, the gaseous NH _ 3H _ No3 and granular ammonium ions and nitrates are collected through the DELTA(DEnuder for Long-Term Atmospheric sampling system.In winter and spring, the concentrations of NH _ 4 ~ -N _ (no _ 3) and TDN account for 74.5% and 71.3% of the whole year respectively, and the amount of nitrogen wet / mixed sedimentation also has obvious seasonal variation, which is the largest in summer and the smallest in winter.In 2010, the atmospheric nitrogen wet / mixed deposition was the smallest, which was 28.9 kg N hmm ~ (-2), and the TIN accounted for more than 75% of the TDN deposition in the atmospheric nitrogen wet / mixed deposition, in which NH _ 4 ~ -N was the main component of TIN.The variation trend of monthly deposition of nitrogen forms is consistent with that of nitrogen concentration.
【作者单位】：河北农业大学资源与环境科学学院/河北省农田生态环境重点实验室/河北农业大学邸洪杰土壤与环境实验室;中国农业大学资源与环境学院/教育部植物-土壤相互作用重点实验室;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室;邢台县农业局;
【基金】：国家自然科学基金(41071151) 国家重大科学研究计划(2014CB953803)
【分类号】：S181

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