江西红壤地区农田生态系统大气氮沉降通量的研究.pdf

《江西红壤地区农田生态系统大气氮沉降通量的研究.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江西红壤地区农田生态系统大气氮沉降通量的研究.pdf（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、3 国家自然科学基金项目(40305019)、国家重点基础研究发展规划项目(2005CB422205,2002CB410811)和中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室联合资助作者简介:王体健(1968),男,教授,主要研究方向为大气环境与大气化学。E2mail:tjwang nju1edu1cn收稿日期:2006-12-04;收到修改稿日期:2007-04-15江西红壤地区农田生态系统大气氮沉降通量的研究3王体健1,2 刘 倩2 赵 恒2 周 静1 樊建凌1(1土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008)(2南京大学大气科学系,南京

2、 210093)摘 要 2004年12月至2005年11月在江西鹰潭中国科学院红壤生态实验站进行了为期1 a的大气氮沉降的外场观测试验。本文对观测得到的数据资料进行分析,定量给出了农田生态系统大气氮化物浓度和氮沉降通量。结果表明,鹰潭地区农田下垫面大气中NH3、NOx和ON(有机氮)的平均浓度分别为2416、3154、712g m-3。气溶胶中铵盐、硝酸盐、ON的平均浓度分别为4116、4164、0192g m-3。降水中NH+4离子、NO-3离子、ON的平均浓度分别为0189、0173、0126 mg L-1。全年大气氮沉降总量为N 6126 g m-2,其中干沉降为N 3119g m-2,

3、占总沉降量的51%;湿沉降为N 3107 g m-2,占总沉降量的49%。无机氮沉降为N 5147 g m-2,占总沉降量的8714%;有机氮沉降为N 0179 g m-2,占总沉降量的1216%。与草地、森林、湖泊等其他下垫面相比,江西红壤地区农田下垫面大气氮沉降量相对较大,对农田生态系统氮素平衡将产生重要影响。关键词 大气氮沉降;农田生态系统;氮素平衡中图分类号 P46114;X515;O24211 文献标识码 A 物质在大气和不同下垫面之间的交换过程中,沉降过程扮演重要角色。大气氮沉降(包括干沉降和湿沉降)是空气中含氮污染物清除的主要过程之一,也是生态系统从大气中获得氮素的重要途径。大气

4、氮的湿沉降则与酸雨形成有非常密切的关系。20世纪90年代在欧洲和北美部分地区,大气氮沉降量较工业化以前增加了20倍以上。目前,在欧洲一些地区和北美,酸雨出现频率已经显著减小,但最新的证据表明许多敏感地区仍旧接受超过其承载能力的酸沉降,酸沉降所造成的损失较先前所认识的更为严重1。大气氮沉降和酸雨污染不仅对环境造成危害,对生态系统也有显著的影响。据估计,全球每年沉降到各类生物群系的活性氮达43147 Tg a-1,沉降到海洋表面的活性氮达27 Tg a-1 2。大气氮是造成湖泊生态系统退化,浮游植物大规模繁殖生长等一系列环境问题的重要面污染源之一,是水体富营养化的重要来源。大气氮向水体输入的途径是

5、氮化物的干沉降和湿沉降,由于氮沉降的增加,目前已造成一些地区河口、海口和江湖等水域氮富集和陆地生态系统氮饱和,并引起了公众和科学家的关注。目前我国淡水湖泊均发生富营养化,藻类水华频发,水质恶化,已成为极其严重的生态灾害,导致了严重的水质性缺水3。因此,对大气氮沉降的研究是十分必要的。氮素也是植物生长的必需养分之一,其需求量一般很大。对于农作物而言,其获得氮素的主要途径有:肥料、灌溉水、生物固氮、大气沉降等。研究表明,当氮素为作物吸收营养元素的决定限制因子时,有40%50%的地块在满足保护环境的条件下,作物呈氮素缺乏状态4。在我国,部分地区农田氮素收支有较多盈余,但不少地区农田缺氮的情况也非常普

6、遍57,因此,大气氮沉降则成为生态系统(陆地生态系统和水生生态系统)获取氮素的一个重要补充途径。研究大气氮沉降的动态变化规律,评价其对农田生态系统氮循环和土壤氮肥力的影响,了解作物氮营养状况和土壤需氮现状,对农业生产实践中合理调控氮的供应具有重大的指导意义和应用价值。本文选择江西鹰潭为研究地点,以大气氮的干湿沉降通量作为研究对象,采用外场观测的方法,对大气氮素向农田生态系统输入通量的动态变化规律第45卷 第2期土 壤 学 报Vol145,No122008年3月ACTA PEDOLOGICA SINICAMar.,2008进行了深入研究,为设计适合该地区农作物氮肥施用方案提供科学依据。1 材料与

7、方法111 观测地点和时段观测地点选在中国科学院生态系统研究网络江西鹰潭红壤试验站。该站位于江西东北部,信江河畔中游,2812N,11710E。当地气候温和,雨量充沛,光照充足,生态环境优良。试验地农田下垫面为油菜 水稻轮作,四周较为开阔,附近没有大的污染源。观测时段选在2004年12月至2005年11月。112 采样方法利用武汉天虹智能仪表厂生产的TH110B型大气采样器和KC26120型大气综合采样器进行NH3、NOx、HNO3气体和气态全氮的采样。大气NH3、NOx、HNO3和全氮用一支内装吸收液的多孔玻板吸收瓶采集(NH3吸收液为15 ml的11088 mol L-1稀硫酸,其他为蒸馏

8、水),进气口前对颗粒物进行过滤;NOx、全氮进气口接氧化管,氧化剂为三氧化二铬;每月采样6 d,每天采样4次,每次采样30 min,流量取为015 L min-1。采用TH150A型总悬浮微粒采样器进行TSP(总悬浮颗粒物)采样,流量取为100 L min-1,采样频率同样为每月6 d,每天810 h。滤膜中NH+4、NO-3、NO-2和全氮用015 mol L-1盐酸浸提。采用自动酸雨采样器连续收集雨水,微气象观测包括风速、风向、温度、适度、气压等常规要素,每天连续自动化进行。113 分析方法采用过硫酸钾氧化 紫外分光光度法测定全氮。水样在过硫酸钾存在的条件下,经高压消煮,将亚硝酸根、铵以及

9、有机态氮转化成硝酸根,在紫外分光光度计上于220 nm和275 nm处分别测出吸光度A220和A275,用其校正吸光度A(=A220-A275)在工作曲线上查出硝酸根浓度,从而计算水中总氮。采用靛酚蓝比色法测定铵态氮。水中的NH+4在强碱性介质中与次氯酸盐和苯酚作用,生成水溶性染料靛酚蓝,用比色法于625 nm测定。利用重氮偶合分光光度法测定亚硝酸根。待测水样中的亚硝酸根与氨基苯磺酸及 2萘胺乙酸溶液作用,生成红色偶氮染料进行比色(530 nm)。采用紫外分光光度法测定硝酸根。硝酸根在紫外线(220 nm)有吸收峰,水样可不经任何处理在紫外分光光度计上于波长220 nm和275 nm直接测定A

10、220和A275,用其校正吸光度A(=A220-A275)在工作曲线上查出硝酸根浓度。对于TSP,先用015 mol L-1盐酸30 ml提取,过滤后再用上述方法测定提取液中的全氮、铵态氮、亚硝酸根、硝酸根。有关分析方法的详细介绍可参考文献8。114 阻力模型本文利用外场观测和数学模型相结合的办法估计大气干沉降,即采用大叶阻力相似模型计算气体和气溶胶粒子的干沉积速率Vd,再与观测到的浓度相乘即得到干沉降通量。关于大叶阻力相似模型计算Vd的步骤可参考文献9,10。115 沉降通量干沉降通量Fd(Z)可以表示为1113:Fd(Z)=Vd(g)(Z)C(g)(Z)+Vd(a)(Z)C(a)(Z)(1

11、)式中,Z代表参考高度,本文取5 m。下标g代表气体,下标a代表气溶胶。以氮元素为例,用C(NOx)(Z)、C(NH3)(Z)、C(HNO3)(Z)、C(G ON)(Z)分别表示Z高度处气态NOx、NH3、HNO3、G ON(气体中有机氮)的氮含量,Vd(NOx)(Z)、Vd(NH3)(Z)、Vd(HNO3)(Z)、Vd(G ON)(Z)是相应的干沉降速率;用C(NH+4)(Z)、C(NO-3)(Z)、C(NO-2)(Z)、C(AON)(Z)分别表示Z高度处气溶胶中NH+4、NO-3、NO-2、AON(气溶胶中有机氮)的氮含量,Vd(NH+4)(Z)、Vd(NO-3)(Z)、Vd(NO-2)(

12、Z)、Vd(AON)(Z)为干沉降速率。湿沉降通量Fw(Z)可表示为:Fw(Z)=PrC(N)(2)式中,Pr代表降雨量,C(N)代表雨水氮浓度,包括雨水中NO-3、NO-2、NH+4、ON中的氮浓度。总沉降量Ft是干、湿沉降量之和。Ft=Fd(Z)+Fw(Z)(3)2 结果分析鹰潭外场样品采集,从2004年12月至2005年11月,采集和分析大气样576个,气溶胶样72个,雨水样12个。分析项目包括气态NOx、NH3、HNO3和全氮,气溶胶中的铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐和全氮,以及雨水中的NH+4、NO-3、NO-2离子和全氮等。分析发现大气中HNO3、气溶胶中NO-2、雨水中NO-2浓度2期

13、王体健等:江西红壤地区农田生态系统大气氮沉降通量的研究281很低,以下讨论时忽略。本文对历时1 a的数据进行分析研究,确定了江西红壤地区大气氮的干湿沉降通量,主要结果如下。211 气体图1给出了鹰潭气态氮化物的月平均浓度。从图中可以看出气态氮化物浓度存在着月变化。NH3在冬季浓度相对较高,12月和2月平均浓度均大于40g m-3。NOx在秋季浓度相对较高,9月和11月平均浓度大于5g m-3。气态ON浓度在一年内的变化幅度较大,冬季浓度很低,春季浓度相对较高,3月浓度大于40g m-3。就年平均而言,NOx的浓度较小,平均值为3154g m-3,NH3的平均浓度为2416g m-3,ON的平均

14、浓度为712g m-3。可见,像鹰潭这样的地区,大气中NOx和ON相对较低,气态氮化物主要由NH3组成,这可能与试验地是农田下垫面,施肥量较大有关。图1 鹰潭气态氮化物平均浓度的月变化Fig11Monthly variation of nitrogen oxides at Y ingtan图2 鹰潭含氮气溶胶平均浓度的月变化Fig12Monthly variation of nitrogen aerosol at Y ingtan212 气溶胶2004年12月至2005年11月鹰潭站含氮气溶胶的平均浓度月变化结果如图2所示。铵盐(NH+4)气溶胶的平均浓度为4116g m-3,硝酸盐(NO-3

15、)气溶胶的平均浓度为4164g m-3,气溶胶中ON的平均浓度为0192g m-3。大多数气溶胶样本的铵盐浓度与硝酸盐浓度相当,可见NH3与HNO3的反应是形成硝酸盐的主要途径。鹰潭站气溶胶的三种主要成分(铵盐、硝酸盐和有机盐)都有明显的周期性变化规律,冬秋季浓度较高,春夏季较低。主要原因是282 土 壤 学 报45卷58月间降水较多,而铵盐(NH+4)和硝酸盐(NO-3)气溶胶又是与水亲和性较强的物种,会随着下降雨滴一起被带到地面而从大气中清除,造成浓度的降低。213 雨水2004年12月至2005年11月鹰潭站降水中含氮离子(NH+4、NO-3离子和ON)的观测结果如图3所示。从图中可以看

16、出,降水中含氮离子浓度夏秋季较大,其他季节相对较小。降水中NH+4离子平均浓度为0189 mg L-1,NO-3离子为0173 mg L-1,ON为0126 mg L-1。图3 鹰潭降水中含氮离子浓度的月变化Fig13Monthly variation of nitrogen ions at Y ingtan214 大气氮沉降通量2004年12月至2005年11月鹰潭站月沉降通量如表1所示。湿沉降通量和降水密切相关,月际差异明显,而干沉降通量主要和下垫面类型、局地气象要素有关,月际差异相对较小。大气氮的总沉降通量有一定的季节变化,冬季和春季较高,夏季和秋季较低。表1 鹰潭站大气氮沉降通量及干湿

17、沉降所占份额Table 1Atmospheric nitrogen deposition and percentage of dry and wet deposition at Y ingtan Station年月Date(YYYY2MM)干沉降Dry deposition(N,g m-2)湿沉降Wet deposition(N,g m-2)总沉降T otal deposition(N,g m-2)干沉降/总沉降Dry deposition/T otaldeposition(%)湿沉降/总沉降Wet deposition/Drydeposition(%)20042120158001163017

18、447810221020052010132301188015116311361920052020150501478019835114481620052030155301189017427415251520052040128101254015355216471420052050124701285015324615531520052060110501546016511612831820052070114201264014063510651020052080114201068012106715321520052090110601009011159118812200521001103012030130

19、633166614200521101101014100151119188012全年Annual311931076126511049102期 王体健等:江西红壤地区农田生态系统大气氮沉降通量的研究283 鹰潭站全年沉降到农田生态系统上的总氮为N6126 g m-2,其中干沉降通量为N 3119 g m-2,占总沉降的51%,月变化范围在1612%9118%。湿沉降通量为N 3107 g m-2,占总沉降的49%,月变化范围在812%8318%。可见,从年尺度来看,湿沉降和干沉降的量级基本相当。鹰潭站全年沉降到农田生态系统上的总氮沉降中无机氮沉降通量为N 5147 g m-2,占总沉降的8714%

20、,月变化范围在7211%9719%(表2)。有机氮沉降通量为N 0179 g m-2,占总沉降的1216%,月变化范围在211%2719%(表2)。可见,大气氮沉降中无机沉降占主导地位,有机沉降的贡献较小。表2 鹰潭站大气氮沉降通量及有机、无机沉降所占份额Table 2Atmospheric nitrogen deposition and percentage of organic and inorganic deposition at Y ingtan Station年月Date(YYYY2MM)无机沉降Inorganic deposition(N,g m-2)有机沉降Organic dep

21、osition(N,g m-2)总沉降T otal deposition(N,g m-2)无机沉降/总沉降Inorganic deposition/T otaldeposition(%)有机沉降/总沉降Organic deposition/T otaldeposition(%)20042120172801016017449719211200520101486010250151195105102005202019470103601983961331720052030153501207017427211271920052040143801097015358119181120052050151101

22、0210153296113192005206015270112501651801919112005207013280107801406801719132005208011950101501210921771320052090108801028011157519241120052100127701029013069015915200521101401011110151178132117全年Annual51470179612687141216 表3为鹰潭站所有氮化物的沉降通量。可见,铵盐气溶胶的年干沉降通量为N 0125 g m-2,硝酸盐气溶胶的年干沉降通量为N 0125 g m-2,有机含氮气

23、溶胶对干沉降的贡献较小,只有N 0104 g m-2。表3 鹰潭站大气氮沉降的构成Table 3Composition of atmospheric deposition at Y ingtan Station年月Date(YYYY2MM)气溶胶干沉降Aerosol dry deposition(N,g m-2)气体干沉降Gas dry deposition(N,g m-2)雨水湿沉降Wet deposition(N,g m-2)NH+4NO-3ONNH3NOxONNH+4NO-3ON200421201101 001059 601000 001403 001016 701000 001063

24、201084 601015 5200520101022 601014 401000 001258 001015 501012 601065 601110 001012 8200520201044 001030 701000 001423 001006 801000 001161 001281 001036 4200520301028 901022 901000 001321 001008 801172 001057 601095 901035 6200520401029 601021 001000 001137 001009 701084 201181 001060 101012 520052

25、0501001 801002 401018 001217 001007 801000 001125 001157 001002 9200520601002 001003 701007 701087 201002 701002 001000 901430 001115 0200520701003 401004 301000 301115 001008 601011 201121 001076 101066 8200520801003 101007 101001 301116 001006 201008 401055 601007 101005 6200520901003 601025 30100

26、4 901045 501013 101013 401000 001000 001009 4200521001003 601031 401004 801040 101012 001011 001131 001059 301013 2200521101002 801024 101002 201042 801018 801010 801268 001044 101097 9全年Annual012501250104212001130133112311410142284 土 壤 学 报45卷NH3的年干沉降通量为N 212g m-2,ON的年干沉降通量为N 0133 g m-2,NOx对干沉降的贡献较小

27、,为N 0113 g m-2。降水中NH+4离子的年湿沉降通量为N 1123 g m-2,NO-3离子的年湿沉降通量为N 1141g m-2,ON对湿沉降的贡献为N 0142 g m-2。显然,干沉降中NH3的贡献起着关键作用,而湿沉降中NH+4和NO-3的贡献相当。3 讨 论本文给出了江西红壤地区农田下垫面大气氮沉降的变化特征,而国内关于其他下垫面的同类工作也有不少。为了便于比较,表4列出了一些相关的研究结果。李玉中14给出了草地下垫面的大气氮沉降为N 11488 g m-2,低于本文的研究结果N 6126 g m-2。草地下垫面大气总氮沉降中无机氮的贡献为7613%,低于鹰潭农田下垫面的情

28、况。宋玉芝等15研究了太湖地区大气氮的湿沉降,得到总氮湿沉降为N 2181 g m-2,该值与本文结果相当。太湖地区总氮湿沉降中无机氮沉降为N 2109 g m-2,有机氮沉降N 0172 g m-2,两者贡献率分别为74%、26%,而鹰潭地区湿沉降中无机氮、有机氮的贡献率分别为87%、13%,可见太湖地区有机氮污染相对比较严重,对湿沉降的贡献较大。其他人员1619关于森林大气湿沉降的研究表明,不同地区差异较大,一般在N 018896106 g m-2范围,均低于本文结果。如前所述,本文所给出的农田下垫面大气氮沉降的观测结果相对较高,这与试验地氨气浓度高有较大关系,导致氮干沉降较大。另一方面,

29、由于降水丰沛,氮湿沉降也较高。因此,本文结果体现了该地区农田生态系统和气象条件的主要特点。此外,本文给出的是一年的观测结果,由于污染水平、气象条件、下垫面特性等的变化,大气氮沉降会呈现一定的年际变化。因此,多年平均的结果与其他下垫面的情况比较将更有意义。表4 不同下垫面上大气氮沉降的研究结果Table 4Results of atmospheric deposition onto lands different in landuse作者Author地点Site下垫面Landuse干沉降Dry deposition(N,g m-2a-1)湿沉降Wet deposition(N,g m-2a-1)

30、总沉降T otal deposition(N,g m-2a-1)李玉中14吉林长岭腰井子羊草草原羊草草地114881)宋玉芝等15江苏太湖湖泊218072)周国逸等16广东鼎湖山森林3184沙丽清等17云南西双版纳热带季雨林01889刘世荣18黑龙江帽儿山森林1129马雪华19江西分宜大冈山林场马尾松林,杉木林5176106本文江西鹰潭农田3119310761261)其中有机氮01353 g m-2a-1,无机氮11135 g m-2a-1;2)其中有机氮01716 g m-2a-1,无机氮21091 g m-2a-1(NH+42N 11459 g m-2a-1,NO-32N 01632 g

31、m-2a-1)4 结 论2004年12月至2005年11月在江西鹰潭中国科学院红壤生态实验站进行了为期一年的外场观测试验,包括大气、气溶胶、雨水样品收集和分析,局地小气候观测,应用大叶阻力相似模型来计算大气氮化物沉降速率,定量估计了农田下垫面上大气氮化物的沉降通量。通过对观测资料的分析,得到如下主要结论:1)江西鹰潭红壤地区大气中氨态氮浓度水平较硝态氮高,有机氮浓度水平较低。NH3、NOx和ON(有机氮)的平均浓度分别为2416、3154、712g m-3。气溶胶中铵盐、硝酸盐、ON的平均浓度分别为4116、4164、0192g m-3。降水中NH+4离子、NO-3离子、ON的平均浓度分别为0

32、189、0173、0126 mg L-1。2)全年大气氮沉降总量为N 6126 g m-2,其中干沉降为N 3119 g m-2,占总沉降量的51%,湿沉降为N 3107 g m-2,占总沉降量的49%。无机沉降为N 5147 g m-2,占总沉降量的8714%,有机沉降为N0179 g m-2,占总沉降量的1216%。3)与草地、森林、湖泊等其他下垫面相比,江西红壤地区大气氮沉降量相对较大,与农田施肥和气象条件有密切关系。大气沉降是作物获取氮素的重要途径之一,有必要开展农田生态系统氮素平衡研2期 王体健等:江西红壤地区农田生态系统大气氮沉降通量的研究285究,以确定大气沉降在氮素输入中的相对

33、贡献。参 考 文 献 1 Munton D.Dispelling the mythsof the acid rain story.Environment,1998,40(6):2733 2 Paerl H W.Coastal eutrophication in relation to atmospheric nitrogendeposition:Current perspectives.Ophelia,1995,41:237259 3 秦伯强.太湖水环境面临的问题、研究动态和初步成果.湖泊科学,1998,10(4):7378.Qin B Q.Problems faced,newprogress

34、 and preliminary results of Taihu Lake water environment(InChinese).Journal of Lake Sciences,1998,10(4):7378 4 K loen H,Vereijken P.Testing and improving ecological nutrientmanagement with pilot farmers.In:AB2DLO.ed.Process Reportsof Research Network on Integrated and Ecological Arable FarmingSystem

35、 for EU and Associated Countries,Concerted Action AIR32CT920755,Progress Report 4.The Netherlands:Wageningen,1997.7084 5 高超,张桃林.1980年以来我国农业氮素管理的现状与问题.南京大学学报(自然科学版),2002,38(5):716719.Gao C,Zhang T L.Nitrogen management in Chinese agriculturesince early 1980s:Status and problems(In Chinese).Journal of

36、Naijing University(Natural Sciences Edition),2002,38(5):716719 6 李志芳.有机农业土壤氮素流失与防止措施.农业环境保护,2002,21(1):9092.Li Z F.Nitrogen loss in soil of organicagriculture and its control procedure(In Chinese).Agro2environmen2tal Protection,2002,21(1):9092 7 朱兆良,文启孝.中国土壤氮素.南京:江苏科学技术出版社,1996.Zhu ZL,Wen Q X.Nitrog

37、en in soil in China(In Chi2nese).Nanjing:Jiangsu Science and Technology Press,1996 8 国家环境保护总局.空气和废气监测分析方法.北京:中国环境科学出版社,2003.State Environmental Protection Adminis2tration of China.Monitoring and Analytical Methods on Air andWaste Gas(In Chinese).Beijing:China Environmental SciencePress,2003 9 欧阳琰,王体

38、健,张艳.一种大气污染物干沉积速率的算法及应用.南京气象学院学报,2003,26(2):210218.OuyangY,Wang TJ,Zhang Y.A method calculating dry deposition velocityof air pollutants and its application(In Chinese).Journal of NanjingInstitute of Meteorology,2003,26(2):21021810 张艳,王体健,胡正义,等.中国地区大气污染物在不同生态系统干沉积速率分布的模拟.气候与环境,2004,9(4):591604.Zhang

39、 Y,Wang TJ,Hu Z Y,et al.Temporal varietyand spatial distributionof dry deposition velocitiesof typical air pollu2tantsover different landuse types(In Chinese).Climatic and Envi2ronmental Research,2004,9(4):59160411Wang TJ,Yang HM,Gao L J,et al.Atmospheric sulfur depositionon farmland in East China.P

40、edosphere,2005,15(1):12012812 胡正义,王体健,曹志洪,等.大气干沉降向农田生态系统输入硫素通量定位观测研究,土壤学报,2001,38(3):357364.Hu Z Y,Wang TJ,Cao Z H,et al.Study on S input via at2mospheric dry deposition into agroecosystem(In Chinese).ActaPedologica Sinica,2001,38(3):35736413Xu C K,Hu Z Y,Cai Z C,et al.Atmospheric sulfur deposition

41、fora red soil broadleaf forest in Southern China.Pedosphere,2004,14(3):32333014 李玉中.羊草草地生态系统干湿沉降氮输入量的动态变化.中国草地,2000,22(2):2427.Li Y Z.Nitrogen deposition inLeymus chinensisgrasslandof Songnen Plain(In Chinese).Grasslandof China,2000,22(2):242715 宋玉芝,秦伯强,杨龙元,等.大气湿沉降向太湖水生生态系统输送氮的初步估算.湖泊科学,2005,17(3):2

42、26230.Song Y Z,Qin B Q,Yang L Y,et al.Primary estimation ofatmospheric wet deposition of nitrogen to aquatic ecosystem of LakeTaihu(In Chinese).Journal of Lake Science,2005,17(3):22623016 周国逸,闫俊华.鼎湖区域大气降水特征和物质元素输入对森林生态系统存在和发育的影响.生态学报,2001,21(12):2 0022 012.Zhou G Y,Yan J H.The influences of regional

43、 at2mospheric precipitation characteristics and its element inputs on theexistence and development of Dinghushan forest ecosystems(In Chi2nese).Acta Ecologica Sinica,2001,21(12):2 0022 01217 沙丽清,郑征,冯志立.西双版纳热带季雨林生态系统氮的生物地球化学循环研究.植物生态学报,2002,26(6):689694.Sha L Q,Zheng Z,Fen ZL.Biogeochemical cycling o

44、f nitro2gen at a tropical seasonal rain forest in Xishuangbanna(In Chinese).Acta Phytoecologica Sinica,2002,26(6):68969418 刘世荣.兴安落叶松人工林生态系统营养元素生物地球化学循环特征.生态学杂志,1992,11(5):16.Liu S R.Biogeo2chemical characteristics of nutrient elements inLarix gmeliniiplanta2tions ecosystem(In Chinese).Chinese Journa

45、l of Ecology,1992,11(5):1619 马雪华.在杉木林和马尾松林中与水的养分淋溶作用.生态学报,1989,9(1):1520.Ma X H.The ion elution effect of therainwater inPinus massanianaandCunninghamia lanceolataplanta2tion(In Chinese).Acta Ecologica Sinica,1989,9(1):1520286 土 壤 学 报45卷ATMOSPHERIC NITROGEN DEPOSITION IN AGRECOSYSTEM IN RED SOILREGI

46、ON OF JIANGXI PROVINCEWang Tijian1,2Liu Qian2Zhao Heng2Zhou Jing1Fan Jianling1(1State Key Lab of Soil and Sustainable Agriculture,Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences,Nanjing210008,China)(2Department of Atmospheric Science,Nanjing University,Nanjing210093,China)AbstractDuring the pe

47、riodfrom December 2004 to November 2005,atmospheric deposition was monitored at the Y ingtanRed Soil Ecological Station,Chinese Academy of Sciences,in Jiangxi Province.Observation data were analyzed with focus onconcentrations of nitrogen oxidants and nitrogen depositionflux.Over the farmland,the co

48、ncentrations of NH3,NOx,organic ni2trogen(ON)were 2416,3154,and 712g m-3,respectively,in the atmosphere,4116,4164 and 0192g m-3,respectively,in aerosols,and 0189,0173 and 0126 mg L-1,respectively,in precipitation1The total nitrogen deposition is N 6126 g m-2,of which 3119 g m-2or 51%was dry depositi

49、on,and 3107 g m-2or 49%wet deposition,and 5147 g m-2or 8714%,inorgan2ic nitrogen and 0179 g m-2or 1216%organic nitrogen1Compared with other types of landuse,such as grassland,forest andlake,farmland receive more atmospheric nitrogen deposition in Jiangxi Province,which will have significant impact on nitrogenbalance within the farmland ecosystem1Key wordsAtmospheric nitrogen deposition;Agrecosystem;Nitrogen balance2期 王体健等:江西红壤地区农田生态系统大气氮沉降通量的研究287