山西省太原市旱作农区大气活性氮干湿沉降年度变化特征

分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》

刘 平 刘学军 刘恩科 韩彦龙 李丽君 白光洁 许 稳 吕 薇 张 强

摘要： 鉴于大气氮素沉降对整个生态系统的重要影响, 我国近年来陆续开展了不同尺度的大气氮素干、湿沉 降的研究, 但少有农业区多年连续监测的资料。本研究利用DELTA 系统、被动采样器和雨量器在山西省太原市郊区阳曲县河村旱作农业区进行了4 年的监测试验, 观测大气氮素干、湿沉降的时间变异。结果表明: 2011年4 月—2015 年3 月, 河村4 年大气活性氮NH3、HNO3、NO2、颗粒态NO3 (pNO3)、颗粒态NH4+ (pNH4+)平均沉降量分别为4.50 kg(N)·hm2·a1、3.54 kg(N)·hm2·a1、2.56 kg(N)·hm2·a1、1.62 kg(N)·hm2·a1、2.75 kg(N)·hm2·a1,大气氮素干沉降总量为12.38~18.95 kg(N)·hm2·a1, 以2011 年的氮干沉降量最高, 2014 年的最低。2011 年4 月—2015年3 月各月氮干沉降量与氨气沉降量之间存在显著正相关, 相关系数在0.809 8~0.937 1, 由此可知, 该地区活性氮沉降主要受农业氨气排放的影响。河村4 年雨水中NO3、NH4+平均浓度分别为3.20 mg(N)·L1 和2.43 mg(N)·L1,大气氮素湿沉降11.67~41.31 kg(N)·hm2·a1。年度间氮素湿沉降存在很大差异, 以2012 年氮素年湿沉降量最高, 2014 年最低, 每年大气氮素湿沉降占氮总沉降量的份额超过50%。此外, 4 年湿沉降中不仅NO3-N 和NH4+-N 之间、且二者与降雨量也呈显著线性或二次相关关系, 说明降雨量对NO3-N 和NH4+-N 的湿沉降影响较大。本研究表明太原市旱作农区不同年份间氮素湿沉降比干沉降差异更大, 且总沉降数量较高。虽然是旱作区, 该地区氮素干沉降略低于湿沉降。研究结果为该地区农田氮肥施用和氮素循环监测提供了理论依据。

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