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模拟氮沉降对三峡库区两种土壤碳、氮和盐基离子淋失的影响

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1 前言

1.1 氮沉降研究进展

1.1.1 全球氮沉降现状

1.1.2 全球氮沉降研究进展

1.1.3 氮沉降对土壤氮素转化和迁移的影响

1.1.4 氮沉降对土壤可溶性有机碳淋溶的影响

1.1.5 氮沉降对盐基离子淋失的影响

1.2 研究意义和目的

1.3 研究内容

1.4 技术路线

2.材料与方法

2.1 供试土壤概况

2.2 实验设计

2.3 实验装置及步骤

2.4 样品分析与结果统计

3 结果与讨论

3.1 氮素以NH4+和NO3-形态沉降对土壤养分淋失的影响

3.1.1 氮沉降对土壤交换性盐基离子淋溶的影响

3.1.2 氮沉降对土壤氮素淋溶的影响

3.1.3 氮沉降对土壤碳素淋溶的影响

3.2 氮素仅以NO3-形态沉降对土壤养分淋失的影响

3.2.1 对土壤盐基离子淋溶的影响

3.2.2 氮沉降对土壤氮素淋溶的影响

3.2.3 氮沉降对土壤碳素淋溶的影响

4 结论

参考文献

致谢

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摘要

近几十年来,人类活动向大气排放的大量含氮化合物,导致大气氮沉降也随之成倍增加,引发了土壤酸化、森林退化、水体富营养化和生物多样性锐减等严重的生态环境问题,这一现象已引起各国公众和科学家的广泛关注,成为生态环境领域的研究热点之一。
　　 随着我国社会经济、工农业的发展,我国已成为仅次于欧洲和美国的第三大沉降区,且大气氮沉降量还会继续增加。三峡水利工程开工以来库区的环境问题就备受关注。大量研究集中在水土流失、农田面源污染、农田温室气体排放、流域的氮负荷等。有关大气沉降进入该区域土壤或水体生态系统的氮仍未引起重视,氮沉降对三峡库区土壤碳、氮以及盐基离子淋失的影响及其机制方面的研究极为少见。因此,本研究以三峡库区紫色土和黄棕壤为研究对象,通过土柱间歇性淋溶式试验,研究了不同氮沉降类型(NH4NO3和KNO3)及不同氮输入量对两种土壤K、Na、Ca、Mg等盐基离子及土壤NO3-,NH4+和DOC淋溶的影响。
　　 主要研究结果如下:
　　 1.当氮素以NH4+和NO3-形态沉降时,对土壤养分淋失的影响
　　 a.不同氮沉降水平引起紫色土Mg2+、K+淋失量增加,部分差异显著,对Ca2+、Na+淋失量无显著影响；引起黄棕壤Ca2+、Mg2+、K+淋失量增加,部分差异显著,对Na+淋失量有影响,但未达到显著水平。
　　 b.不同氮沉降水平对紫色土NH4+淋失浓度无显著影响,引起黄棕壤NH4+淋失浓度升高；紫色土林地和黄棕壤NO3-淋失浓度升高,部分差异显著,对紫色土果园NO3-淋失浓度无显著影响。各土样氮处理后的NH4+表观平衡值都小于0,NO3-和无机氮表观平衡值都为正值。
　　 c.紫色土林地和黄棕壤果园DOC累计淋失量随氮沉降量增加先升高后降低,紫色土果园无显著差异,黄棕壤林地与氮沉降量呈负相关。
　　 2.当氮素以NO3形态沉降时,对土壤养分淋失的影响
　　 a.不同氮沉降水平引起紫色土Mg2+淋失量增加,对Ca2+、Na+、K+淋失量无显著影响；引起黄棕壤Ca2+、Mg2+、Na+、K+淋失量增加,部分差异显著。
　　 b.不同氮沉降水平引起两种土壤NH4+淋失浓度升高,部分差异显著；在淋洗后期中高氮处理引起紫色土林地和黄棕壤果园更高程度NO3。淋失,对紫色土果园和黄棕壤林地NO3-淋失浓度无显著影响。除黄棕壤林地外,其他三个土样处理后的NH4+表观平衡值也都小于0,NO3-和无机氮表观平衡值都为正值。
　　 c.氮沉降引起紫色土DOC累计淋失量增加,黄棕壤氮处理低于对照。氮沉降使黄棕壤林地DOC淋失量最严重。

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