森林生态系统对大气氮沉降降低的响应

大气氮沉降是全球变化的重要影响因素之一,而过量氮沉降导致森林出现氮饱和,引起土壤酸化、硝酸根淋溶、氧化亚氮排放增加、植物物种多样性和植被生产力下降.在欧洲、北美和我国大气氮沉降降低的背景下,总结森林生态系统对氮输入降低的响应,不仅能够完善氮沉降对森林生态系统影响的知识体系,也能评估各国已开展的减排行动的成效,为我国制定进一步的减排政策提供科学依据.回顾了欧洲和北美的温带森林以及我国亚热带森林的土壤、地表水、氮循环和植被对大气含氮污染气体和氮沉降降低的响应.土壤溶液中硝酸根浓度对氮沉降的减少响应迅速,但具体响应规律未出现统一趋势.土壤酸化和氮循环过程从高氮沉降中的恢复过程出现滞后现象.森林氮矿化和固持、土壤碳储量和净初级生产力可能需要几十年的时间对氮沉降的减少作出响应.相对而言,虽然有一两年的延迟,土壤无机氮库和氮淋溶量会随着氮沉降的下降而下降.地表水氮浓度与森林生态系统氮状态密切相关.当氮沉降降低时,在历史高氮沉降地区,森林生态系统的氮淋溶下降,因此地表水氮浓度的响应较明显.而在氮缺乏的森林中,普遍较低的地表水氮浓度受到氮沉降变化的影响不显著.地表水酸化的恢复受到土壤硫解吸-矿化和硝化...     

瑞典八十年代的主要环境问题

瑞典国家环境保护委员会经长期酝酿,确定了在八十年代未来时间里环境保护的主要问题。这些问题固然不是新的,但是该委员会也已把注意力集中在几个有必要努力做好的领域中。当然,这并不意味着不应该研究其它环境问题。这五个问题如下: 一、土壤和水的酸化“酸化”或“酸雨”通常被讲英语的国家称之为“无声的天灾”。它主要是由大气污染物引起的。这些污染物来自石油和煤的燃烧,车辆排气、纸浆造纸厂、冶炼厂、硫酸厂和氦厂排放的硫和氮的氧化物。这些酸性排放物可以随风或沉降物扩     

发展中国家的酸化现象:全球生态系统敏感度和临界负荷方法

在热带和亚热带气候区的一些发展中国家,其生态系统面临着酸化增长的危害.本文介绍了调查硫排放物引起全球酸化危害程度的研究方法.用大气转移模型计算硫(1990年排放量和2050年规划排放量)和碱性土壤灰尘的沉积及转运量.解释了陆地生态系统相对敏感度的推导方法,给出了初步的,临界负荷.一系列临界负荷和碱性阳离子沉降量指标被用来调查地图上描述的超过临界负荷沉积量的不确定性.这些指标表明,与1990年相比,东南亚和非洲南部的部分地区2050年酸化危害程度将继续增加.一些地区,特别是亚洲,在使用高临界负荷和碱性阳离子沉积量计算时,仍表现出这种危害.     

西南喀斯特区植被恢复对土壤氮素转化通路的影响

氮素是生态系统重要的限制性养分元素之一.研究氮素转化特征对于了解生态系统功能具有重要意义.然而,目前对喀斯特地区氮素转化特征的认识十分有限.同时,喀斯特地区正开展一系列的生态恢复工程措施,生态恢复将对土壤氮素转化过程产生何种影响尚不清楚.为此,本研究在广西环江县喀斯特区域选取3种典型的植被恢复阶段(草地、灌丛、次生林),以农田为参照,采集0~10 cm深度的土壤样品,测定了土壤净氨化速率(净氨化率、真菌氨化和细菌氨化)、净氮矿化速率(净氮矿化、真菌矿化和细菌矿化)、净硝化速率(净硝化、自养硝化、异养硝化、真菌硝化、细菌硝化)及相关土壤理化指标,研究喀斯特区植被恢复对土壤氮素转化速率的影响.结果表明,总体上喀斯特生态系统硝化速率很高,土壤无机氮主要以硝态氮形式为主,其中自养硝化和异养硝化分别占净硝化速率的80%和20%.添加真菌和细菌抑制剂后,氨化速率增加,而硝化速率下降.另外,随着植被的恢复,土壤氮矿化和硝化速率逐渐增加,而氨化速率逐渐下降.其原因与不同植被恢复阶段的土壤有机碳、总氮、硝态氮、微生物量及氮获取酶的活性有密切关系.这些发现为认识喀斯特生态系统氮素循环特征提供了关键的信息.     

我国自然生态系统氮沉降临界负荷评估

过量的氮沉降引起了一系列环境问题并导致生物多样性损失,因此评估当前生态系统氮沉降临界负荷对区域氮管理及其污染控制至关重要.利用稳态质量平衡法估算了当前我国自然生态系统的氮沉降临界负荷,并与氮沉降数据对比,获取了我国超过氮沉降临界负荷的生态系统空间分布情况.结果表明,6%的地区氮沉降临界负荷大于56 kg·(hm²·a)^-1,67%的地区氮沉降临界负荷在14～56 kg·(hm²·a)^-1之间,27%的地区氮沉降临界负荷小于14 kg·(hm²·a)^-1.氮沉降临界负荷较高的区域主要分布在青藏高原东部、内蒙古东北部和南部部分地区.氮沉降临界负荷较低的区域主要分布在青藏高原西部、西北地区和东南部分地区.氮沉降超过临界负荷的区域约占我国的21%,主要分布在东南和东北部分地区.东北、西北和青藏高原地区超临界负荷值普遍低于14 kg·(hm²·a)^-1.因此,未来这些超过氮沉降临界负荷地区的氮素管理和控制更为值得关注.     

瑞典中部法伦地区1000年铜生产对环境的影响

瑞典中部的法伦地区在铜生产过程中向大气中排放二氧化硫(SO2)和金属的历史至少有1000年.在17世纪,排放达到高峰,当时,法伦地区铜产量占世界铜供应量的2/3.因此,该地区为研究酸沉降和金属污染的长期效应,包括随后3个世纪降低二氧化硫排放和金属沉降的恢复提供了一个难得的机会.本文对当地二氧化硫的排放进行了1000年的回顾,估算了二氧化硫的大气浓度和干沉降,及对土壤和湖泊的酸化和金属污染.尽管长期以来二氧化硫的沉降超过了临界负荷,但土壤酸化仅局限于矿区西北和东南12km污染最严重的范围内.根据湖泊沉积物中的硅藻分析,14个湖泊中仅有8个为酸化型(0.4～0.8pH单位).可能是由于大量的硫酸盐仍然累积在土壤中,以及土地利用方式发生了变化,这些湖泊目前仍处于酸化状态.     

陆地生态系统氮饱和监测指标及氮沉降控制研究进展

土壤和大气中存在较多的氮,但大多以稳定态的有机氮和氮气形式存在,被植物生长利用的可获得性氮素较少。工业革命以来,人口数量剧烈增长及生活方式的改变带来的化石燃料燃烧、化肥施用和畜禽养殖等活动向大气中排放了大量活性氮,提高了植物可获得性氮水平,并影响到陆地生态系统氮循环和碳循环。长期的氮沉降在全球多个地区引起了氮饱和问题,使得全球工业发达地区及其周边陆地生态系统面临退化风险,我国所在的东亚地区逐步成为继欧洲和北美之后的第三大氮沉降区。严峻的事实及不断加重的氮沉降污染趋势,迫使我们亟需借鉴发达国家的经验以开展相关研究。文章综述了从20世纪80年代起在氮饱和研究中采用的多种氮饱和监测指标,涵盖了陆地生态系统土壤、植被、水体、气体等多个部分的最新进展。文章还总结了我国氮饱和研究的现状,并提出了一些改进措施,以期对我国开展氮沉降观测、氮沉降模拟实验及氮沉降控制有所借鉴。     

内蒙古温带草原氮沉降的观测研究

在内蒙古太仆寺旗对温带草原地区的氮沉降进行了为期1 a(2011年11月～2012年10月)的观测.在线分析大气NH3和NO2浓度,用CMAQ模型计算的干沉降速率计算了气体干沉降量;采集降水、降尘和穿透雨样品并测定NH4+和NO3-浓度,分别得到湿沉降、颗粒物干沉降和穿透雨沉降量.观测结果表明该地区的氮沉降量已经高达3.43 g.(m2.a)-1,有可能对草原生态系统产生危害.其中,湿沉降占44%,气体干沉降占38%,颗粒物干沉降占18%.干沉降对氮沉降的贡献大于湿沉降,必需重视干沉降的测定,而穿透雨沉降明显小于总沉降,说明穿透雨法不适合于草原地区.从组分上看,还原态氮(包括NH4+和NH3)对氮沉降的贡献为71%,而氧化态氮(NO3-和NO2)的贡献仅29%,因此在控制氮沉降时,不应只针对NOx排放进行削减,NH3减排同样重要.     

欧美的酸雨问题

引言近年来,环境问题已为全球所关注,酸雨的危害就是其中之一。酸度高的雨、雾、雪、粉尘等酸性沉降物造成森林死亡、湖泊酸化、生态系统破坏,乃至水生生物绝迹。酸雨形成的原因一般认为是SO_2及NO_x等大气污染物在远距离扩散过程中,因受气象条件的影响,而以酸性沉降物(以下简称酸雨)的形式降落所致。世界上受酸雨危害最严重的地方是北美五大湖两岸的美国和加拿大、欧洲的联邦德国及瑞典等北欧诸国。就日本产业公害防治协会每月收集的国际环境情     

大气活性氮沉降临界负荷研究进展

氮沉降增加是全球变化最重要特征之一,它对全球尺度的粮食生产、碳氮循环及环境质量均具有重要影响,如何有效防控氮沉降增加已成为国内外关注的热点问题.氮沉降临界负荷作为描述生态系统不受氮沉降损害的特定数值,为氮沉降污染防治提供了有益参考.目前,国内外关于氮沉降临界负荷的研究已取得了较大进展,但尚缺乏对氮沉降临界负荷及其定量方...     

烷烃异常在八卦庙金矿床勘查评价中的应用

有机质对金属元素的迁移、沉积、富集成矿有重要的作用 ,有机烃是有机质最终的裂解产物 ,具有很强的挥发性和穿透性。研究发现八卦庙金矿床有机烃与金矿体品位呈正相关关系 ,矿床的矿化富集中心也是有机烃的浓集中心 ,利用有机烃的这一特点可以进行隐伏金矿床的预测研究     

全新世暖期我国土地利用的格局及其意义

依据大量新石器时代的考古资料，对全新世暖期的土地利用进行了分区。北旱作南稻作为当时土地利用的基本特征，水稻种植北界达到３５°Ｎ，较现今北移了２～３度，北方旱作相应向北扩展到现今以畜牧为主或半农半牧的内蒙古长城地带及西北的甘青地区，其中粟是最主要的旱作栽培作物。全新世暖期时旱作北界沿线的降水较今高１００ｍｍ左右，稻作北界沿线降水较今高１００～３００ｍｍ左右，我国北方地区降水较今高１００～２００ｍｍ；伏旱区与副高北界北移了２～３度。暖期对我国农业发展有利。     

重庆的环境空气质量和酸雨十年回顾

重庆是中国酸沉降的一个代表地区。本文对过去十年的空气质量和酸雨的时空分布，化学特征，污染来源，途径以及发展趋势进行了回顾与评价。重庆近年的空气质量没有随城市的发展而恶化，然而，酸雨影响的区域却在扩大。     

早寒武世早期贵州织金含磷岩系地球化学特征与成磷作用

对贵州织金三甲地区寒武系底部戈仲伍组含磷岩系进行了系统的地球化学研究,根据稀土元素、微量元素和一些常量元素及氧化物等在剖面上的变化规律,结合剖面上小壳动物化石富集特点,认为寒武系底部小壳动物化石丰度与成磷作用没有明显的关系,而与磷灰石矿物含量多少关系密切;磷块岩中稀土元素富集与磷灰石矿物含量有显著的正相关关系,与小壳动物化石丰度没有相关性,并提出在织金寒武系底部有两个成磷期。     

秦岭凤太及柞山沉积盆地中硼地球化学场分析及意义

在B元素地球化学讨论基础上 ,采用地球化学场分析研究方法与理论 ,以秦岭柞山泥盆纪沉积盆地及凤太泥盆纪沉积盆地内B地球化学场为实例 ,探讨对B的地球化学场分析与研究。认为B的地球化学场是由热水同生沉积作用所形成 ,B异常场可用于追迹和示踪热水流体场的活动范围。可能在八卦庙含金脆韧性剪切带中 ,部分电气石石英脉及菊花状电气石集合体富集部位是在后期脆韧性剪切变形过程中同构造期所形成 ,岩浆侵位及构造动热改造为富B层位中B的活化提供了能量     

美国加油站的油气排放污染控制及其启示

在全面回顾美国加州加油站油气排放污染控制发展历程的基础上,重点介绍了两大类地下储油罐的压力管理技术.事实表明,对于加油站的总体油气排放污染控制而言,处于世界前沿水平的CRAB目前也仍然处于不断完善提高之中.国内油气回收行业在标准制定以及引进国外设备的过程中,应该进行充分的调研论证和科学决策,并自主研发突破一些技术瓶颈性问题.     

栅条絮凝池内部流场及颗粒运动状态模拟分析

利用数值模拟方法对栅条絮凝池前段内部流场进行模拟分析,以涡旋速度梯度和湍动能作为综合评价指标,对其结构设计的合理性进行了验证.在流场中加入了11组不同粒径和有效密度的絮凝颗粒,每组在流场入口处随机释放98560个粒子,利用DPM模型对粒子运动轨迹进行追踪统计.结果 表明:随着絮凝颗粒的增大,其有效密度呈相应下降趋势.絮...     

大陆溢流玄武岩成矿体系与基韦诺(Keweenaw)型铜矿床

美洲基韦诺裂谷与峨眉山大陆溢流玄武岩是全球仅有的两个具完整成矿体系的暗色岩系。基韦诺裂谷位于三个不同块体的拼接位上 ,周边存在明显的岩石圈结构不连续界面。滇黔边界大规模的自然铜矿化与超大型基韦诺铜矿 (储量 5 0 0 0万吨 )有很大的相似性。年代学与地球化学资料表明成矿往往只与玄武岩喷发结束拖尾阶段的岩浆分异有关。高孔隙度的火山角砾岩、熔结凝灰岩、砾岩与砂岩提供了热液活动和铜沉淀空间。Fe2 + 向Fe3 + 转化和有机质存在为自然铜形成提供了还原条件。地质和地球化学证据均支持同生热液成矿的观点。     

固废拆解业兴起的思考及对策

固废拆解业是一项将废旧电器及废旧五金等电子垃圾进行资源化处理的产业.然而,目前我国国内电子固废的回收网络的缺失、以及拆解企业的技术水平落后大大制约了这个行业的健康发展,同时带来的环境隐患也不容忽视.本文结合当地的实际情况,分析了制约固废拆解业发展的主要两人问题,并探索性的提出了相应的解决对策.     

热液中金的沉淀机理研究综述

金的沉淀机理是了解热液金矿床成矿机制的关键。本文总结了金从热液中沉淀机理的最新研究成果，介绍了各种主要含金配合物的溶解度拨制机制，阐述了矿物表面吸附／还原以及电化学富集等矿物表面作用对金沉淀行为的制约。