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南京土壤所在胡萝卜对土壤中抗生素抗性基因的累积及其暴露评价方面取得进展等11则进展|(国内土壤科研进展2021年第20期)

土壤观察 2022-07-27

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南京土壤所在胡萝卜对土壤中抗生素抗性基因的累积及其暴露评价方面取得进展等11则进展。

来源:根据中国科学院、中科院沈阳生态所、中科院东北地理所、中科院亚热带农业所、中国农业科学院、兰州大学资环学院、广东省科学院生态环境与土壤研究所等单位网站近期相关报道整理。


南京土壤所在胡萝卜对土壤中抗生素抗性基因的累积及其暴露评价方面取得进展


土壤中有机肥源抗生素抗性基因(ARGs)通过食物链传递对人体健康造成潜在威胁,了解ARGs在蔬菜组织中的分布与累积是评估其暴露风险的关键。然而,土壤中有机肥源ARGs在块茎类蔬菜组织中的分布与累积规律尚不清楚。


中国科学院南京土壤研究所王芳研究员课题组以胡萝卜为代表性块茎类生食蔬菜,通过盆栽实验、利用高通量qPCR技术对144个ARGs(9种抗生素抗类)进行分析,研究了施用猪粪有机肥对土壤中ARGs向胡萝卜的迁移与累积的影响,并对其暴露风险进行评价。结果表明:胡萝卜叶片中ARGs的丰度、多样性和生物富集因子都显著高于胡萝卜块茎的外表皮和内块茎中ARGs的丰度、多样性和生物富集因子。施加粪肥增加了胡萝卜块茎中12个ARGs和2个MGEs的生物积累量,其生物富集因子可高达124。施用粪肥促进10个ARGs和3个MGEs从胡萝卜表皮向内块茎转移,转移系数在0.1 - 11.8之间。种植于不施肥和施肥土壤中的胡萝卜,其块茎中ARGs的含量分别为4.8×104和1.1×106个基因拷贝数/克。若生食来自施用粪肥土壤中种植的胡萝卜,儿童和成人每天摄入的ARGs分别约为2.7×107和3.2×107个基因拷贝数。不过,去皮可减少28%-91%的ARGs摄入量。因此,猪粪有机肥的施用增加了胡萝卜组织尤其是外表皮中ARGs的累积,而去皮是降低风险的有效策略之一。研究结果为有机肥的管理以及阻控ARGs通过食物链传播的风险提供科学依据。


以上研究结果已在Environment International期刊上发表,博士生梅芝为论文第一作者,王芳研究员为论文通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金等资助。


论文链接


https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412021004554


胡萝卜对抗生素抗性基因的富集及其人体暴露风险



植物所等揭示氮输入背景下碳限制对土壤微生物活性调控的新机制


氮素增加条件下,土壤酸化和碳限制是微生物活性降低的重要因素。然而,二者对微生物活性降低的相对重要性及相关机制尚不明确。


中国科学院植物研究所研究员韩兴国团队与合作者利用典型草原长期氮添加实验平台,结合添加葡萄糖和石灰的土壤培养实验,通过对微生物生物量和呼吸的分析,对比研究了微生物对土壤可利用性碳和pH变化的响应。研究发现,土壤微生物生物量和呼吸仅在高的氮添加水平对pH变化有一定响应,而在葡萄糖添加后显著增加,且这种变化随氮添加水平的升高而升高。与仅添加葡萄糖的处理相比,同时添加葡萄糖和石灰的处理并没有对微生物生物量和呼吸的提高产生累加效应。该研究还发现,随着氮添加水平升高,葡萄糖添加对微生物的净氮固定量和碳累积释放量的促进作用逐渐增强。以上结果表明,随着氮添加水平的升高,微生物的碳限制加剧,并作为主导因素抑制了微生物活性,而土壤酸化是次要因素。


基于野外实验,研究人员发现土壤微生物生物量与净初级生产力向地下分配的比例和土壤总可溶性碳水化合物含量显著正相关,与土壤可溶性总碳含量呈负相关。也就是说,氮添加使植物光合产物向地下的分配降低,减少了易利用性碳源(如根系分泌物)向土壤的输入,最终导致微生物的碳限制;土壤总可溶性碳不能代表可被微生物直接利用的碳。此外,氮添加条件下植物生物多样性的降低、凋落物分解速率减缓和分解者真菌的比例降低也是土壤易利用性碳源减少的重要原因。以上发现揭示了植物地下部分的碳输入对微生物群落的重要性,相关机理值得进一步研究。在全球氮输入不断增加的背景下,该研究有利于深入理解土壤微生物的碳限制和固存机制。


该研究成果于近日在线发表于国际学术期刊Global Change Biology。研究工作得到国家重点研发计划和中科院青年创新促进会等项目的资助。


论文链接 


https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.15819


氮素增加对典型温带草地土壤微生物活性的关键影响机制


 

植物所揭示冻土融化背景下的生态系统碳-磷交互作用


作为植物生长的限制因素,土壤养分可利用性会调控陆地生态系统碳循环对全球变化的响应。特别是在冻土融化背景下,土壤养分可利用性对生态系统碳循环关键过程的调节作用,很大程度上影响着生态系统碳循环对气候变暖反馈关系的方向与强度。近年来,冻土生态系统碳-氮-磷交互作用逐渐引起学术界重视。其中较多关注土壤氮有效性对生态系统碳循环的影响,较少涉及冻土融化后土壤磷有效性的变化及其对碳循环关键过程的调控作用。


中国科学院植物研究所杨元合研究组依托在青藏高原典型冻土分布区建立的热融塌陷观测平台,基于连续3年野外观测、原位养分添加实验以及同位素标记实验相结合的手段,揭示了土壤养分可利用性在调控沼泽化草甸生态系统碳通量对冻土融化响应中的关键作用。研究发现,土壤磷有效性而非氮有效性决定着该生态系统总初级生产力和净生态系统碳交换沿冻土融化序列的变化。基于养分添加实验的结果进一步证实,磷添加对植物生长的影响比氮添加更为显著。上述发现强调了土壤磷有效性对冻土碳循环的关键调控作用,拓展了学术界对冻土融化背景下生态系统碳-氮-磷交互作用的认识。


相关成果发表在Global Change Biology上。研究得到国家自然科学基金、第二次青藏高原综合科学考察研究等项目的资助。


论文链接 


https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.15845

土壤磷有效性调控生态系统生产力对冻土融化的响应


沈阳生态所等在保护性耕作黑土农田肥料氮转化过程调控与高效利用研究中获进展


保护性耕作措施可降低土壤侵蚀、优化土壤结构、提高土壤团聚性能、加速有机质积累、改善土壤肥力;秸秆覆盖还田又可通过向土壤中输入碳源和氮源改变微生物生物量和活性,进而影响土壤氮素的矿化、固持、氨挥发、淋溶、反硝化、作物吸收等迁移转化过程,决定氮素是否可被高效利用。


为了探究免耕秸秆覆盖措施对黑土农田肥料氮转化过程和高效利用的调控机制,中国科学院沈阳应用生态研究所农业生态工程组和物质循环组研究团队依托吉林省四平市梨树县的保护性耕作试验基地的长期定位试验,利用15N稳定同位素示踪技术,系统探究了免耕不同量秸秆覆盖还田条件下,肥料氮在土壤不同形态氮库的转化特征及其利用效率。


在农民常规量施肥条件下,肥料氮施入土壤后,玉米苗期0-20cm土层,主要是通过微生物的同化作用使其转化成有机氮,20-40cm土层主要是通过粘土矿物的固定作用转化成固定态铵,与传统垄作(RT)和免耕无秸秆覆盖(NT0)处理相比,免耕不同量秸秆覆盖(NT33、NT67和NT100)在维持较高玉米产量的同时,通过提高肥料氮向土壤有机氮库和固定态铵库的转化比例,有效降低了作物需氮低峰期(玉米苗期)肥料氮的损失风险,提高了肥料氮的利用效率。相关研究成果以Effects of no-tillage and stover mulching on the transformation and utilization of chemical fertilizer N in Northeast China为题,发表在Soil & Tillage Research上,中山大学参与研究。


与免耕100%秸秆覆盖常规量施肥措施相比,免耕100%秸秆覆盖减肥20%及其配施抑制剂处理可进一步降低肥料氮通过硝化-反硝化和淋溶途径发生的损失量,提高肥料氮的作物利用效率和土壤中保持能力,肥料减施20%及其配施抑制剂处理玉米产量略有降低,但差异不显著,这说明在免耕100%秸秆还田条件下减少肥料的施用量具有可行性。上述成果以Stover mulching and inhibitor application maintain crop yield and decrease fertilizer N input and losses in no-till cropping systems in Northeast China为题,发表在Agriculture, Ecosystems and Environment上。


研究工作得到国家自然科学基金、王宽诚教育基金、辽宁省重点研发计划等的资助。

图1 常规量施肥条件下免耕不同量秸秆覆盖对玉米产量和吸氮量的影响

图2 常规量施肥条件下玉米苗期免耕不同量秸秆覆盖对肥料氮转化过程的影响

图3 免耕秸秆覆盖条件下肥料减施和抑制剂施用对玉米产量与吸氮量的影响

图4 免耕秸秆覆盖条件下肥料减施和抑制剂施用对肥料氮去向的影响


沈阳生态所在硫沉降影响土壤微生物元素获取和分配策略方面取得进展


硫作为植物必需的营养元素,在草地生态系统养分循环中起到重要作用,但过量施硫肥或大气硫沉降是陆地生态系统土壤酸化的主要原因,可造成土壤盐基离子淋失、养分失衡、有害金属离子积累,并对土壤生物群落结构及功能产生影响。土壤微生物群落能够通过调节其自身元素获取和分配策略来适应气候变化和人为干扰引起的环境资源的失衡性变化。尽管过去大量研究表明,土壤酸化会改变养分有效性,影响微生物群落结构,但微生物的元素获取和分配策略对土壤酸化的适应机制尚不明确。


沈阳生态所土壤化学组依托额尔古纳森林草地过渡带生态研究站2017年5月建立的草甸草原硫添加试验平台(元素硫添加量分别为0、1、2、5、10、15、20、50 gSm-2yr-1),2018年8月对表层土壤的相关化学及生物学性质进行了调查取样及测定分析,研究发现硫添加引起的土壤酸化显著提高了土壤真细菌比和微生物生物量碳氮比,进而降低了碳:氮不平衡指数,表明微生物群落随着土壤pH降低从氮限制向碳限制转化。此外,研究还发现随着土壤酸化程度的加剧,微生物群落通过提高其碳:氮获取酶的比值来获取更多碳;同时减少用于呼吸的碳投入,提高碳利用效率,以适应微生物碳限制。通过结构方程模型发现,与传统的质子和金属离子胁迫理论相比,微生物元素化学计量理论能够更好地解释其养分获取和利用策略在酸化条件下的变化(见下图)。 


上述结果以Enhanced carbon acquisition and use efficiency alleviate microbial carbon relative to nitrogen limitation under soil acidification为题发表在Ecological Processes(2021, 10: 32)上。土壤化学组博士研究生李天鹏为论文的第一作者,姜勇研究员为通讯作者,王汝振、蔡江平、冯雪、刘贺永及研究生孟亚妮、王志瑞等为共同作者。该研究得到国家自然科学基金面上和青年项目(31870441、 32071563、31800398)、中科院战略先导项目(XDA23080400)和国家重点研发计划课题(2016YFC0500601)资助。

硫添加引起的土壤酸化对微生物群落结构、元素化学计量关系及其适应策略的影响


东北地理所在黑土耕层厚度影响作物养分吸收和产量方面取得重要进展


黑土耕层变薄,有机碳储量下降,作物生产力和土壤肥力降低,是侵蚀黑土农田的主要特征。由于土壤退化过程缓慢,很难评估土壤侵蚀与作物生产力的关系。目前,研究土壤侵蚀影响作物生产力的方法主要有剖面线法、小区比较法和人为加土和削土法等人工模拟的方法。作物产量对土壤侵蚀的响应,取决于作物类型、土壤性质、管理措施和气候特征。然而,土壤侵蚀导致黑土层变薄降低中国黑土不同作物生产力研究,尤其是有关作物根系吸收养分方面的研究缺少科学数据。 


东北地理所农田分子生态学科组针对黑土层变薄如何影响作物产量的科学问题,建立了农田耕层人为剥离后重建不同黑土层的定位模拟试验,对试验地块剥离 30 cm 耕层厚度的全部土壤,混匀全部剥离的土壤,根据土壤平均容重和拟设置的黑土层厚度,计算单位面积回填土壤量,重建3个耕层厚度,即耕层厚度 10 cm、20 cm和 30 cm。种植方式为大豆和玉米免耕轮作。经过连续三年的田间试验,研究结果表明,与30 cm耕层厚度相比,10 cm耕层厚度使玉米减产9-22%,但对大豆产量没有影响。与30 cm和20 cm耕层厚度相比,10 cm耕层显著降低了玉米拔节期(V7)和乳熟期(R3)及大豆鼓粒期(R6)的根生物量和地上部生物量。另外,与30 cm耕层相比,10 cm耕层厚度降低土壤速效氮和速效磷含量,其中玉米分别减少了42%和36%,大豆减少了25%和19%,而且10 cm耕层厚度也降低了单位根长N、P和K的吸收量,玉米的减少幅度低于大豆。与30 cm耕层相比,10 cm和20 cm耕层显著提高了玉米根际土壤脲酶活性、磷酸酶活性和蔗糖转化酶的活性,而在大豆根际土壤中,20 cm耕层增加了38%的脲酶活性。这些结果表明,与大豆相比,玉米对耕层厚度的响应更为敏感,主要是土壤养分有效性降低及作物从土壤中获取养分的能力下降,耕层变薄进一步加剧了养分缺乏对玉米产量的限制。因此,针对土壤侵蚀导致的耕层变薄的黑土,关注玉米的施肥策略保证养分供应,以确保玉米产量,比大豆更为关键。 


   


图1. 2016、2017和2018年耕层厚度对玉米和大豆成熟期产量的影响 


注:所有数据为平均值±标准差(n=3),误差线上字母表示同一年份不同处理间方差分析,其中相同字母表示处理间无显著差异(P > 0.05),不同字母表示处理间存在显著差异(P < 0.05)。 


   


图2. 2017年耕层厚度对玉米拔节期(V7)和乳熟期(R3)及大豆始花期(R1)和鼓粒期(R6)植物营养吸收的影响 


相关研究成果于2021年4月发表在Land Degradation and Development,东北地理所博士生郭丽丽为第一作者,刘晓冰研究员和金剑研究员为共同通讯作者。研究成果得到国家重点研发(2017YFC0504200/GX18B028)、国际科学组织联盟专业协会(ANSO-PA-2020-12)和国家自然科学基金(41671274)等项目的资助。 


论文信息:Lili Guo, Yue Yang, Yue Zhao, Yansheng Li, Yueyu Sui, Caixian Tang, Jian Jin*, Xiaobing Liu*. Reducing topsoil depth decreases the yield and nutrient uptake of maize and soybean grown in a glacial till. Land Degradation and Development, 2021, 32, 2849–2860. DOI: 10.1002/ldr.3868


研究揭示除草剂甲基二磺隆促进土壤微生物降解潜能的机制


作者:吴小虎 


近日,中国农业科学院植物保护研究所农药化学与应用创新团队揭示了除草剂甲基二磺隆促进土壤微生物降解潜能的机制,提升了化学农药对土壤环境影响的科学认识。研究结果在线发表在《危险材料学报(Journal of Hazardous Materials)》上。


据郑永权研究员介绍,土壤微生物是反映土壤健康的最敏感的生物学指标。在农药胁迫下,土壤微生物群落结构常呈现初期剧烈变化到后期恢复的趋势。目前研究主要集中于微生物物种丰度以及群落组成的差异研究,未能深入解析微生物如何调节自身群落演替以响应农药胁迫。


该研究在粉砂质壤土和粉砂黏壤土上,发现甲基二磺隆施用后微生物网络结构的聚类系数、细菌节点数等均增加,表明甲基二磺隆增加了土壤微生物联系的紧密性,从而促进土壤微生物群落对外界干扰的抵抗力。进一步研究发现,甲基二磺隆显著增加微生物群落中具有降解污染物功能的微生物的聚集,解析了土壤微生物增强对外源化合物降解功能的机制。通过SEM结构方程模型揭示,甲基二磺隆通过调控细菌和真菌丰度影响土壤NO3–-N 和 NH4+-N浓度,从而影响土壤氮循环功能。


该研究得到国家自然科学基金和中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。


论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389421007342


镁改性生物炭能改良红壤质量并实现温室气体减排


作者:Muhammad Numan Khan,韩天富 


近日,中国农业科学院衡阳红壤实验站基于红壤地区长期施肥定位试验,探究了生物炭改良红壤的作用机制,揭示了镁改性生物炭能改良红壤质量和实现温室气体减排。相关研究成果发表在《环境研究(Environmental Research)》上。


据张会民研究员介绍,红壤是我国南方丘陵区主要的耕地资源,受土壤自身性质和人为不合理开发等因素影响,该区域土壤肥力贫瘠,尤其缺镁(Mg)问题突出,且酸化严重,进而影响温室气体排放。生物炭常被用作土壤改良剂,以改善土壤质量和减少农田温室气体排放。然而,关于生物炭,尤其是镁改性生物炭在红壤改良过程中对温室气体排放的影响尚不明确。


该研究基于祁阳站长期施肥定位试验,添加Mg-改性和未改性生物炭(小麦秸秆)进行改良红壤试验,探究了两种生物炭对红壤理化性质、酶活性、微生物碳和氮(MBC和MBN)以及温室气体(CO2、CH4 和 N2O)排放的影响。研究发现,两种生物炭均改善了红壤理化性质,增加脲酶和碱性磷酸酶、降低脱氢酶和β-葡萄糖苷酶活性;高添加量下降低微生物碳,低添加量下增加微生物氮;显著增加CO2、降低N2O 累积排放量。但是相比未改性生物炭处理,Mg-改性生物炭同时降低了CO2和N2O累积排放量。可见Mg-改性生物炭不仅能够改良和培肥红壤,同时有助于温室气体减排。研究结果对于指导红壤培肥、养分管理和固碳减排具有重要意义。


该研究得到国家重点研发计划等项目的资助。(通讯员 金云翔)


原文链接: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935121011749?dgcid="author


高寒草地土壤有机碳周转时间及其驱动机制研究


青藏高原高寒草地具有重要的生态碳汇功能,其中土壤有机碳(SOC)周转时间(τ)可以有效表征有机碳稳定性,是预测土壤碳库变化的关键参数。为综合评估青藏高原典型土地利用方式下土壤有机碳周转时间并揭示高寒草地SOC周转的驱动机制,“人类活动与生存环境安全”任务“土地利用变化及其环境效应”专题研究团队,通过连续野外采样调查,估测了青藏高原3000 km样带上169个草地样点土壤有机碳周转时间(0-30 cm),并结合气候变量[如年平均降水量(MAP)和年平均温度(MAT)]和地球化学变量[如土壤总元素含量(Mn、Ti、Fe、Si、Al、Mg、Ca、Na、K和P)、土壤粘土含量和pH],分析了影响研究区SOC τ的关键因素。该研究成果为开展人类活动影响下高寒草地有机碳对气候变化的响应提供科学依据,以期助力国家碳中和目标的实现。


图1青藏高原高寒草地采样点(a)和土壤有机碳周转时间的空间分布(b)


研究发现:(1)青藏高原高寒草地τ为4~289年,呈西北向东南递减的分布格局,随海拔升高而增加趋势(图1)。高寒草甸的τ为7178 63年(平均值和95%置信区间),与高寒草原(7687 65年)没有显著差异。(2)基于增强回归树分析,地球化学变量是τ最重要的控制因素(对τ的相对影响为54%),其次是气候(36%)和海拔(10%)。降水是τ的主要预测因子,其次是土壤Si含量和海拔高度(图2)。(3)海拔通过调节气候和土壤地球化学条件间接影响τ,气候对τ的直接作用与其间接影响相反(图3)。这些结果强调了地球化学因素在评估土壤有机碳周转对气候变化响应时的重要性。


本研究以“Climate and geochemistry interactions at different altitudes influence soil organic carbon turnover times in alpine grasslands”为题发表于《Agriculture, Ecosystems and Environment》上,兰州大学资源环境学院汪霞教授为通讯作者,博士研究生赵云飞为论文的第一作者。该成果主要受第二次青藏高原科学考察与研究计划项目(2019QZKK0603)和国家自然科学基金面上项目(41971051)的资助。




图2预测变量对有机碳周转时间的相对贡献 图3土壤有机碳周转时间的路径分析


文章信息:Xia Wang*, Zhao Yunfei, Jiang Silong, Zhou Xiaohe, Liu Huiying Liu, Xiao Jinjin, Hao Zhiguo Haob, Wang Kaichang. (2021). Climate and geochemistry interactions at different altitudes influence soil organic carbon turnover times in alpine grasslands. Agriculture, Ecosystems and Environment 320 (2021) 107591.


原文链接


https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107591


  

研究揭示原生动物对酸性矿山废水侵蚀土壤的生态响应机制


近日,广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队揭示了原生动物在酸性矿山废水侵蚀土壤中的多样性特征及其对环境因子的响应机制,相关研究发表于国际环境科学期刊《Journal of Hazardous Materials/危险性材料杂志》。


土壤中拥有丰富的微生物类群,其中原生动物(非真菌的真核微生物)是土壤生态系统的重要组成部分,含量约为10-1000个/克土。原生动物是土壤微生物(如细菌和真菌)最主要的捕食者、分解者以及寄生者,它们对于维持地下食物网平衡以及驱动土壤元素循环发挥着重要作用。但是,相较于土壤细菌和真菌,人们对于土壤原生动物的认识还存很多不足,尤其是对一些在极端条件下土壤原生动物的多样性及其环境功能方面的研究,仍有待进一步解析。


本研究中,研究团队以受酸性矿山废水侵蚀的极端土壤为例,采用宏基因组学分析方法解析了原生动物在这类强酸性(pH<3)和高重金属浓度的极端环境中的多样性特征,并探究了它们对极端环境因子的响应机制。


研究发现,以往较少报道的两类原生动物(顶复门和眼虫门)是极端酸性土壤中的优势类群;而一些常见的原生动物类群,如丝足虫门的丰度则很低,这与土壤pH是影响原生动物丰度的最主要环境因子有关。同时,通过宏基因组的结果可以看出,在极端酸性土壤条件下,原生动物的许多编码抗逆性的基因发生了明显富集,这可能有助于它们缓解酸胁迫,增强对环境的适应性。此外,原生动物与细菌或真菌类群之间存在大量共生现象,这表明它们之间存在共同的环境偏好或潜在的生物相互作用。


该研究揭示了原生动物在极端土壤环境中的生态适应性特征,为进一步研究地球化学参数与土壤微生物相互作用提供了理论支持。



图注:原生动物对酸性矿山废水侵蚀土壤的生态响应机制示意图


相关论文信息:

Title: Response of soil protozoa to acid mine drainage in a contaminated terrace

Journal: Journal of Hazardous Materials

Impact factor (2020) = 10.588

DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.126790


亚热带农业小流域大气活性氮排放、沉降与收支研究取得新进展


大气活性氮排放与沉降研究对于揭示大气活性氮的源与汇具有十分重要的意义。伴随我国经济的快速发展,畜禽养殖数量、化学氮肥使用量以及化石燃料消耗量不断增加,从而导致排放到大气中的氨气(NH3)及氮氧化合物(NOx)也呈持续激增的态势,大气中的活性氮最终通过干、湿沉降返回到地表,从而导致灰霾污染、土壤和水体酸化、生态系统多样性丧失等一系列全球性生态问题。 


中国亚热带地区占中国土地面积的四分之一,广泛分布着农业小流域,是大气活性氮排放和沉降的热点区域。因此,量化亚热带农业小流域大气活性氮排放、沉降和收支,对于揭示大气活性氮的源与汇至关重要。然而,亚热带农业小流域大气活性氮收支研究鲜有报道。 


基于此,中国科学院亚热带农业生态研究所土壤生态与环境课题组以典型亚热带农业小流域-金井河流域为研究对象,监测了流域内三种主要土地利用类型(稻田、森林和茶园)的大气活性氮干、湿沉降。同时,基于排放因子法,通过流域调查和文献调研获取活动数据,编制了流域NH3和NOx排放清单。结果表明流域内大气活性氮总沉降量为35.9 kg N ha-1 yr-1,其中还原态(NHx)与氧化态(NOy)活性氮分别占49.7%和40.5%。流域内NH3排放与NOx排放速率分别为61.5和18.9 kg N ha-1 yr-1。其中畜禽源和交通源分别是NH3和NOx排放清单的主要排放源。综合流域内排放与沉降研究可知稻田、森林和茶园的净大气活性氮收支分别为+3.7、-36.1和+23.8kg N ha-1 yr-1,而流域尺度为+47.7kg N ha-1 yr-1(+为排放,-为沉降)。这表明森林是重要的大气活性氮的汇,而亚热带农业小流域或是大气活性氮的源。由于过量的大气活性氮排放和沉降可能对环境产生不利影响,应增加森林种植面积并采取减排措施以减少农业和交通运输的氮排放。 


该项研究成果以Nitrogen emission and deposition budget in an agricultural catchment in subtropical central China为题发表在环境科学国际期刊Environmental Pollution上。该研究获得国家重点研发计划(2018YFC0213302)、国家自然科学基金(41771336、41471267)和中国科学院青年创新促进会(2017418)的支持。 


论文链接


 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0269749121014524

亚热带农业小流域大气活性氮排放、沉降与收支 



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