模拟酸雨对不同pH值土壤农田系统暗呼吸的影响

为研究酸雨对不同pH值土壤农田系统呼吸的影响,选择酸性(pH 5.48)、中性(pH 6.70)、碱性(pH 8.18)水稻土,以冬小麦为实验对象在2005~2007年期间进行了盆栽实验.种植期间利用雨水T1(pH 6.0)、T2(离子浓度为T1的2倍,pH 6.0)、T3(离子浓度为T1的2倍,pH 4.4)进行喷淋,并采用静态暗箱-气相色谱技术测定农田系统暗呼吸速率.结果表明,酸雨通过影响农作物的呼吸过程而对农田系统暗呼吸产生影响,且农田系统可适应酸雨污染.2005~2006年,酸雨提高了碱性土壤(S3)农田系统平均暗呼吸速率,S3T3分别比S3T1、S3T2高23.6%2、7.6%(p<0.05),但对酸性土壤(S1)和中性土壤(S2)农田系统平均暗呼吸速率无显著影响(p>0.05).在3~4月,雨水离子浓度升高可促进酸性土壤农田系统暗呼吸,雨水pH值降低可抑制酸性土壤农田系统暗呼吸.结果证实,在酸雨对农田系统暗呼吸影响过程中,土壤酸碱性、农作物发挥了重要作用.     

土壤酸化对温室气体排放影响的培育实验研究

利用不同pH值的模拟酸雨(SAR)淋洗处理42个月获得具有不同累积酸化程度土壤,对其进行室内培养并研究了土壤温室气体CO₂、CH₄和N₂O的排放特征.结果表明,一定的酸化累积促进CO₂排放,而累积到某值时(如pH3.0₅酸化累积程度的加深而增加.相关分析显示,土壤pH值不是造成不同累积酸化程度土壤温室气体排放差异的直接原因;CO₂和CH₄排放差异主要是由于酸化累积过程导致土壤碳、氮以及其他养分元素含量的差异造成的,而导致N₂O排放差异的产生原因却十分复杂.     

江西省酸雨特征分析及预测模型

文章利用江西省酸雨监测站观测资料,分析了江西省酸雨的影响因素和特征。结果表明,近年来江西省酸雨污染情况有所缓和.江西酸雨呈季节性的变化,夏季酸雨污染较轻,冬季酸雨污染较重.江西省全省都有酸雨污染,但污染程度分布不均。江西的吉安、宜春以及景德镇污染较严重,鹰潭、上饶和萍乡污染较轻。江西省降雨的pH值随降雨量的增加先减小再增大,毛毛雨、小雨和中雨的pH值较小,而大雨和暴雨的pH值较大。综合分析江西酸雨的pH值和酸雨率,利用傅里叶函数的原理给出江西酸雨频率和pH值的数学模型。由数学模型得到的计算值与实际值较好吻合,说明所建的数学模型可以用来预测江西酸雨的频率和pH值。利用江西酸雨数学模型对未来10年的江西酸雨的频率和pH值进行预测。     

洱海流域农田土壤氮素的矿化及其影响因素

采用好氧间歇淋洗培养法,对洱海流域内的农田、菜地土壤样品培养2周,研究土壤氮的矿化及其影响因素.结果表明,表层土壤2周氮矿化量平均为65.54mg/kg.不同农田利用方式下,表层土壤氮矿化量的平均值为露地菜田粮田大蒜田.土壤氮素矿化以硝态氮为主,且随着土壤深度的增加而降低.土壤氮矿化同全氮、有机质含量呈明显的正相关关系,与pH值呈负相关;氮矿化与无机氮含量、C/N之间无显著关系.全氮、有机质和pH值是影响该流域农田土壤矿化的主要因子.     

深圳市近年来酸性降水特征及其成因分析研究

通过研究深圳市2006年-2012年的酸雨时空分布、降水的化学组成及其成因分析,结果表明,深圳市降水pH值的范围在3.18~8.73之间,平均值为5.36,属于酸雨污染较为严重的地区。深圳市在2006年-2012年间,降水的pH值有逐步下降的趋势,深圳市春夏季降水酸化程度较低,秋冬季酸化程度较高,主要与降水量直接相关。通过对降水的化学组分进行分析发现,深圳市酸雨类型硫酸和硝酸混合型,硫酸根和硝酸根对降雨中的pH值影响较大,雨水中的硫酸根和硝酸根主要来自工业和交通污染。     

模拟酸雨对马尾松和杉木幼树的影响

本实验模拟酸雨pH值为6.63(对照),4.5,3.0和2.0。实验结果表明,杉木针叶汁液pH值和土壤pH值随模拟酸雨pH值下降而降低,土壤比叶汁液更容易被酸化,也更难恢复。模拟酸雨对马尾松和杉木单位叶干重净光合速率影响不显著,最高酸度的模拟酸雨由于减少光合组织而显著降低单株净光合速率。模拟酸雨显著增大了马尾松和杉木呼吸速率。模拟酸雨对茎生物量没有影响,主根和叶生物量有减少的趋势,但不显著,须根生物量有显著减少,模拟酸雨抑制植物生长的机制是增大呼吸速率使物质消耗增加和减少光合组织,导致物质生产减少。     

2012年-2016年乐亭酸雨变化特征及影响因素分析研究

利用2012年-2016年乐亭国家基本气象站气象观测资料,分析了乐亭酸雨变化特征和降水量、风向、风速等气象因素对酸雨的影响.结果表明:年平均降水pH值和年酸雨频率呈下降趋势、平均K值呈上升趋势;秋季酸雨程度在四季中最严重,平均pH值为4.50,酸雨频率为38.4%;月平均pH值和酸雨频率呈现波动;酸雨平均pH值随降水量的增加而下降,酸雨频率随降水量的增加不断上升;月平均风速越大,月平均pH值越大,酸雨频率越小;酸雨发生时地面主导风向为NE、ENE、E,与上游地区燃煤型钢铁企业有一定关系.     

畜禽粪便有机肥与氮肥配施对玉米土壤性状的影响

采用田间试验方法,研究了畜禽粪便有机肥与氮肥配施在夏玉米生产上应用效果,为畜禽粪便田间消纳提供理论依据。结果表明:随氮肥或畜禽粪便有机肥施用量的增加,玉米穗长、行数、行粒数、穗粒数和穗粗均有不同程度的增加。土壤pH随氮肥或有机肥施用量的增加而降低;氮肥施用量相同时,土壤碱解氮、速效钾、速效磷和有机质含量都明显均随畜禽粪便有机肥施用量的增加而增加,而活性有机质则表现为先增加后降低;在有机肥施用量相同时,土壤碱解氮含量随氮肥施用量的增加明显增加,但对速效磷、速效钾和有机质含量的影响不明显,而土壤活性有机质含量以OM2(1 600 kg/667 m2)处理最高。土壤碱性磷酸酶和脲酶活性随有机肥施用量的增加而增加,但土壤磷酸酶活性随施氮量的增加差异不明显,而土壤脲酶活性受氮的影响明显。所以,有机肥与化学氮肥配施,可适当减少化学氮肥施用量,畜禽粪便有机肥可明显提高土壤速效养分含量,提高土壤酶活性,从而可减少化学氮肥对土壤面源污染的负荷,也可使畜禽粪便有机肥得到合理利用。     

港台环境之窗

台湾大学环境工程研究所从1990年起在台湾地区设置10个酸雨监测站,连续四年调查研究台湾地区酸雨情况。 调查和监测的结果表明,台湾自1990年4月到1993年4月,降雨的平均pH值全部低于5.6(雨水的pH值低于5.6便称之为酸雨,pH值越低,酸度越大)其中有8个监测站监测到的降雨pH值在5以下。在10个监测站中,台北监测站测得的雨水pH值最低,其平均值只有4.15,这说明台北是酸雨最严重的地区。台东县和屏东县虽然没有大的污染源,但由于其它地区酸性污染物的“长距离输送”,这两个地区的雨水酸化程度也很严重。此外,观测表明,在不下雨的日子里,     

厦门地区酸沉降现状研究

在1992～1994年,厦门地区进行了降水的连续监测?结果表明:厦门地区降水已呈酸性,其年均pH值范围为4.48～5.09,酸雨的频率为46%～92%;降水酸化的季节性变化明显,四季的降水酸化程度顺序为春季>冬季>夏季>秋季;降水中的主要阴离子为SO2-₄,表明厦门地区的酸雨为硫酸型,其降水酸性呈逐年增加的趋势。      

Effects of urea and (NH4)2SO4 on nitrification and acidification of Ultisols from Southern China

The mechanisms for the effects of ammonium-based fertilizers on soil acidification in subtropical regions are not well understood. Two Ultisols collected from cropland and a tea garden in Anhui and Jiangxi Provinces in subtropical southern China, respectively, were used to study the effects of urea and (NH₄)₂SO₄ on the nitrification and acidification of soils with incubation experiments. Nitrification occurred at very low pH with no N fertilizer added and led to lowering of the soil pH by 0.53 and 0.30 units for the soils from Jiangxi and Anhui, respectively. Addition of urea accelerated nitrification and soil acidification in both Ultisols; while nitrification was inhibited by the addition of (NH₄)₂SO₄, and greater input of (NH₄)₂SO₄ led to greater inhibition of nitrification. Ammonia-oxidizing bacteria (AOB) played an important role in nitrification in cropland soil under acidic conditions. Addition of urea increased the soil pH at the early stages of incubation due to hydrolysis and stimulated the increase in the AOB population, and thus accelerated nitrification and soil acidification. At the end of incubation, the pH of Ultisol from Jiangxi had decreased by 1.25, 1.54 and 1.84 units compared to maximum values for the treatments with 150, 300 and 400 mg/kg of urea-N added, respectively; the corresponding figures were 0.95, 1.25 and 1.69 for the Ultisol from Anhui. However, addition of (NH₄)₂SO₄ inhibited the increase in the AOB population and thus inhibited nitrification and soil acidification. Soil pH for the treatments with 300 and 400 mg/kg of (NH₄)₂SO₄-N remained almost constant during the incubation. AOB played an important role in nitrification of the cropland soil under acidic conditions. Addition of urea stimulated the increase in the AOB population and thus accelerated nitrification and soil acidification; while addition of (NH₄)₂SO₄ inhibited the increase in the AOB population and thus inhibited nitrification.     

不同氮肥配施生物炭对镉污染土壤青菜镉吸收的影响

氮是作物生长的必需营养元素,生物炭是一种良好的土壤修复材料.以镉(Cd)污染农田土壤为对象,采用青菜盆栽试验研究尿素、硫酸铵和硝酸钙这3种氮肥配施生物炭对青菜生长和Cd吸收的影响.结果表明,施用氮肥和生物炭促进了青菜生长,与不施氮肥的对照处理相比,单施尿素、硫酸铵、硝酸钙和生物炭处理青菜生物量显著增加了5.02%～32.9%,不同氮肥配施生物炭处理青菜生物量比单施氮肥处理显著增加了8.84%～50.8%.单施尿素后土壤pH值比对照处理显著降低了0.27个单位,土壤有效态Cd含量显著增加了30.0%.单施硫酸铵后土壤pH值比对照处理显著降低了0.33个单位,青菜Cd含量显著增加了29.2%.单施硝酸钙对土壤pH值和青菜Cd含量无显著影响,而单施生物炭后土壤pH值比对照处理显著提高了0.35个单位,土壤有效态Cd含量和青菜Cd含量分别显著降低了57.4%和53.7%.氮肥配施生物炭处理土壤pH值比单施氮肥处理显著提高了0.14～0.28个单位,土壤有效态Cd含量和青菜Cd含量分别显著降低了16.5%～30.1%和15.3%～28.6%.总体来看,配施生物炭能够调节不同氮肥对污染土壤中Cd有...     

模拟酸雨对不同土层酸度和K+淋失规律的影响

在江西表土施用KCl肥料后,用室内模拟酸雨的土柱实验,研究酸雨对不同土层酸度及K⁺淋失的影响.其结果表明,不同土层淋出液pH值的变化先下降后上升,但起始pH值存在明显差异,pH2.5酸雨在A层和AB层淋溶的中后期又下降;淋出液电导变化有一个峰值,其出现在淋溶的起始阶段,表明土壤中养分迅速向下迁移.K+的淋失与降雨的酸度有关,pH2.5酸雨会加速K⁺在土体内向下迁移,在A层土壤中K⁺的释放可分为2个阶段:快速释放过程和中速释放过程;至于pH4.5酸雨淋溶下,K⁺淋失分为快速释放过程和慢速释放过程.     

江西省耕地土壤碳氮比空间变异特征及其影响因素

以江西省2012年测土配方施肥项目采集的16 582个耕地表层(0~20 cm)土壤样点数据,运用普通克里格和回归分析方法,对江西省土壤碳氮比(C/N)空间变异特征及其影响因素进行分析.结果表明江西省土壤C/N在2.98~52.67之间,平均值为11.72,变异系数为25.17%,呈中等变异性.经半方差分析,土壤C/N的块金效应为88.44%,其空间变异受结构性和随机性因素共同影响,但随机性因素的影响更大.土壤C/N空间分布较为平滑,高值区主要分布在九江市彭泽县、萍乡市上栗县和抚州市乐安县.地形因子、耕地利用方式、成土母质、土壤类型和氮肥施用量对土壤C/N空间变异影响均显著(P0.05),但影响程度不一.地形因子可解释0.3%的土壤C/N空间变异,耕地利用方式的独立解释能力为1.4%,成土母质的独立解释能力为2.4%,土类、亚类和土属的独立解释能力分别为2.7%、3.6%、5.5%.氮肥施用量对土壤C/N空间变异的独立解释能力最高,为33.4%,是引起江西省土壤C/N空间变异最主要的因素.     

基于遥感和ULSE模型评价1995~2005年江西土壤侵蚀

为了定量评价近10年江西省土壤侵蚀的时空变化,采用USLE模型的月模式,耦合1995年的NOAA-AVHRR归一化植被指数(NDVI)和2005年的Terra-MODIS增强型植被指数(EVI),定量评价了江西省1995年和2005年的土壤侵蚀空间分布.研究结果表明: (1)江西省土壤侵蚀主要受地形条件的影响,存在明显的空间差异,强烈侵蚀级别以上的土壤侵蚀主要发生在鄱阳湖流域各子流域的上游;地形平坦的鄱阳湖平原和吉泰盆地,土壤侵蚀强度低;(2)江西省土壤侵蚀在1995~2005年间得到一定程度的改善,年土壤侵蚀总量由1995年的1.494亿t下降为2005年的1.268亿t,全省平均土壤侵蚀模数由894.68t/(km2.a)下降为759.31t/(km2.a);中度以上侵蚀面积由1995年的16 945km2下降为2005年的13 833km2;(3)全省绝大多数县(市、区)的土壤侵蚀强度降低,其中德兴县、玉山县、婺源县、上饶县、浮梁县、横峰县等赣东北5县的平均土壤侵蚀模数下降最为显著;但也有少量县(市区)的土壤侵蚀呈进一步扩大趋势,主要有井冈山市、永新县、莲花县、瑞昌县、广昌县和永丰县.     

重庆酸雨地区森林生态系统土壤、植被与地表水现状分析

酸沉降现象在重庆已成为一个严重的长期环境污染问题，本文根据东亚酸雨监测网土壤、植被监测技术规范的方法-研究了酸沉降对森林生态系统土壤、地表水以及植被的影响和危害。通过对土壤的分析：3个采样点的土壤pH值较低，这可能与大气S和N的输入有关，导致了土壤酸化。而南山采样点的盐基饱和度(BS)均值少于10％，盐基离子交换量(CEC)也较低．土壤中Al^3 浓度相对较高，土壤中C／N较低，南山可能存在土壤酸度增加的危险，以及土壤中Al浓度增高并伴有S或N沉降增加的危险。对地表水分析结果表明，南山采样点地表水的酸中和能力(ANC)较大，但是该采样点土壤剖面的盐基饱和度并不高，由此可推测该地表水可能是经由盐基离子丰富的土壤或岩石径流而来。通过对植被的分析，酸雨可能对杉木和柳杉这两种酸敏感性植物有一定的危害作用。     

松嫩平原玉米带农田表层土壤有机碳储量和固碳潜力研究

农田土壤有机碳储量和固碳潜力是陆地碳循环和全球气候变化研究中的一个重要问题。论文基于第二次土壤普查数据和实地取样数据,利用土壤类型法估算松嫩平原玉米带农田表层土壤有机碳储量,分析4个县市(德惠市、九台市、农安县、公主岭市)农田表层土壤碳库的饱和水平和固碳潜力,比较旱田与水田土壤固碳潜力的差异。结果表明,1980-2005年间,松嫩平原玉米带农田土壤有机碳储量增加了7.20 TgC。各县市农田土壤碳库的饱和水平以德惠市最大,为4.11 kgC·m^-2,九台市次之,公主岭市最低,为3.14 kgC·m^-2。假设在1980年土地利用方式、耕作措施、施肥水平和气候条件不变的情况下,估算得到松嫩平原玉米带农田土壤的固碳潜力为8.17 TgC。从单位面积固碳潜力看,九台市最高,为0.77 kgC·m^-2,农安县次之,德惠市和公主岭市均低于松嫩平原玉米带。松嫩平原玉米带旱田和水田土壤碳库的饱和水平基本持平。     

长三角地区农田肥料总氮地表流失率和流失负荷估算

以长江三角洲为研究区域,利用2002年以来公开发表的文献中188组农田总氮(TN)地表径流试验样本,基于Bayesian递归回归树模型建立了长三角地区农田肥料部分(不包括土壤本底含量)总氮流失估算模型.同时,在ArcGIS平台上,估算了2008年长三角地区"三省一市"(上海、江苏、浙江与安徽)1 km×1 km农田肥料总氮地表流失率和流失负荷.结果表明:基于长三角地区化肥施用量、年降雨量、土地利用现状与水系等数据构建的长三角地区农田肥料TN地表流失率估算模型是有效的,模型校准和验证R2分别达到0.820和0.744,模拟结果相对可靠.长三角地区农田TN流失率具有显著的空间分异性,其中位值为3.36%(R50为3.09%~3.63%),主要影响因素为降雨量、土壤有机质含量、土壤粘粒比重、施N量等;相应地,2008年流失负荷为88.1 Gg·a-1(71.9~104.4 Gg·a-1,以N计).TN流失率较高的区域集中在淮河北部及江苏东部沿海区域,流失负荷贡献最大的市依次为盐城、徐州、阜阳、亳州,共占研究区域农田肥料TN流失负荷的41%.     

中国酸沉降:来源、影响与控制

总结我国酸沉降观测与模拟、来源与影响以及控制与成效,不仅能为未来我国大气污染治理提供科学依据,也能为国际酸沉降控制提供参考.本文回顾了40年来我国酸沉降研究的发展历程,对有关酸雨时空分布特征、致酸气体排放、土壤和地表水酸化、酸化缓冲机制、临界负荷区划以及酸雨控制对策等研究进展进行综述.我国酸雨污染经历了快速发展、污染缓和、再次恶化和持续改善4个阶段,与酸性气体——二氧化硫和氮氧化物的排放趋势相一致.我国酸雨区主要分布在长江以南及青藏高原以东的广大地区以及四川盆地,而不是排放最为集中的华北地区,反映出氨气和盐基阳离子排放的较强中和作用.作为酸沉降的主要危害,我国土壤酸化严重,而地表水酸化与欧美相比并不突出,原因是盐基阳离子沉降和硫氮转化（如硫酸根吸附和反硝化等过程）提供了特别的缓冲作用.随着二氧化硫排放优先于氮氧化物得到初步控制,我国降水化学组成由硫酸型转变成硫酸-硝酸-铵混合型,从而氮沉降,特别是铵沉降对我国土壤酸化的贡献越发显现.国家“两控区”划分、大气污染物总量控制与“大气污染防治行动计划”等政策的实施,有效控制了我国酸沉降的发展,酸化的土壤和地表水开始出现恢复的趋势.     

碳酸钙与生物炭对酸化菜地土壤持氮能力的影响

针对太湖地区稻田改种菜地后带来的土壤酸化现象,以碳酸钙与生物炭作为酸化改良剂,开展室内培养及多次淋洗模拟试验,比较两种改良剂对酸化菜地土壤持氮能力及酸化修复效果的影响.结果表明,基于碱缓冲曲线法,本试验用酸化菜地土壤每提高1个p H单位需向土壤中添加碳酸钙3.92×10-2mol·kg~(-1)或生物炭27.73 g·kg~(-1).无外源氮条件下碳酸钙添加使土壤氮矿化速率显著提高了37%,对土壤铵态氮、硝态氮含量影响不显著;生物炭添加使土壤氮矿化速率显著提高了35%~44%,且显著增加了土壤硝态氮含量42%~58%.模拟淋洗下,生物炭添加显著消减渗漏液体积24%,渗漏液氮浓度45%,显著减少氮淋失量42%~57%,而碳酸钙添加对渗漏液体积没有影响,增加了渗漏液中氮浓度,氮淋失量增加了12%~76%.淋洗后,各处理土壤p H值发生不同程度的降低,无外源氮条件下添加碳酸钙处理土壤p H值降幅最低,外源氮添加条件下生物炭添加处理降幅最低.由此可见,碳酸钙对酸化土壤修复效率较高,但在外源氮添加条件下降低了土壤持氮能力,更适用于酸化严重且需要休耕改良的菜地土壤;生物炭在维持土壤p H值的同时可以有效提高土壤矿质氮留存量,降低氮淋失,更适用于仍在高强度种植的菜地土壤.