2022年第7期(总第28期) 往期回顾
颜晓元研究员团队:不同土地利用类型氨挥发氮同位素自然丰度特征
点击次数:273  更新时间:2022-07-22

文章节选/图表

为了探讨不同土地利用类型下氨(NH3)挥发氮同位素自然丰度特征,采集3 种土地利用类型(果园、菜地和林地)土壤,在可控条件下采用海绵吸收法开展了为期15 d的室内培养试验,测定了不同土地利用类型下土壤NH3挥发全过程δ15N值及其变化规律。培养期间,3种土地利用类型下的土壤NH4+-N浓度均呈现先上升后下降的趋势;果园和菜地土壤NO3--N浓度均呈现出持续增加的趋势;土壤pH均呈现先升高后下降再升高的趋势,峰值出现在施入尿素后的第1天。菜地和果园土壤δ15N-NH4+值随培养时间延长持续升高,林地土壤δ15N-NH4+ 值呈现先降低后升高的趋势。果园、菜地和林地土壤NH3挥发过程δ15N值变化范围分别为-27.98‰~-13.29‰、-29.26‰~-18.52‰和-9.85‰~10.22‰。不同土地利用类型下土壤NH3挥发过程δ15N-NH3均值水平表现为菜地<果园<林地。土壤pH、土壤NH4+-N浓度和土壤NH3挥发累积量是影响上述结果的重要因素。果园和菜地的土壤pH、果园土壤NH4+-N浓度以及菜地和林地的土壤NH3挥发累积量对土壤NH3挥发δ15N-NH3值有显著影响;源解析模型显示,不同土壤NH3挥发δ15N-NH3值会导致土壤NH3挥发对大气NH3的贡献存在较大的变化,进一步指出使用不同的土壤NH3挥发δ15N-NH3值会导致溯源结果存在较大的差别。

材料与方法



结果与分析






讨论




结论

(1)土壤NH3 挥发过程中,3 种土壤NH4+-N 浓度和pH均呈现先急剧上升后下降的趋势;果园和菜地土壤NO3--N浓度均呈现出从第1天开始持续增加的趋势。菜地和果园土壤δ15N-NH4+ 值随培养时间推移持续升高,而林地土壤呈现先升高后降低再升高的趋势。3 种土壤的NH3挥发累积量表现为菜地>果园>林地,NH3挥发δ15N-NH3值则相反。

(2)观测期内,随着果园和菜地的土壤pH上升,土壤NH3挥发δ15N-NH3值显著降低;果园土壤NH4+-N浓度与土壤NH3挥发δ15N-NH3值呈现显著的负相关关系;随着菜地和林地土壤NH3挥发的累积,土壤NH3挥发δ15N-NH3值出现贫化趋势。

(3)使用源解析模型,并采用本试验中不同的同位素值对大气NH3进行源解析,发现采用不同的NH3挥发δ15N-NH3 值会导致溯源结果存在较大差异,进一步揭示了溯源解析中明确排放源δ15N-NH3值的重要性。


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