大气氮沉降机理
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大气氮沉降
氮是地球上最丰富的元素之一,也是生命所必需的元素之一。
氮在自然界中以气态分子的形式存在于大气中,占据着大气中的78%。
然而,随着人类活动的增加,大气中的氮含量也在不断增加,这种现象被称为大气氮沉降。
大气氮沉降是指大气中的氮化合物沉降到地表及水体中的过程。
这些氮化合物包括氨、氮氧化物等,它们是人类活动和自然过程的产物。
人类活动中,农业生产、工业生产、交通运输等都会释放大量的氮化合物到大气中,这些氮化合物最终会沉降到地表和水体中。
除此之外,自然过程中,火山喷发、闪电等也会产生氮氧化物,进而造成大气氮沉降。
大气氮沉降对环境和生态系统产生了重要的影响。
首先,大气氮沉降会导致土壤和水体中的氮含量过高,进而影响农作物和水生生物的生长。
其次,大气氮沉降会造成大气污染,加速气候变化,对人类健康产生负面影响。
最后,大气氮沉降还会影响自然生态系统的平衡,对生态环境产生负面影响。
为了减少大气氮沉降对环境和生态系统的影响,人们可以采取以下措施。
首先,减少氮化合物的排放,通过改善农业生产方式、优化工业生产过程、推广清洁能源等方式减少氮化合物的排放。
其次,加强监测和控制,通过监测大气氮沉降的情况,及时采取措施减少其对环境和生态系统的影响。
最后,加强科学研究,通过研究大气氮沉降的机理和影响,探索更加有效的减少大气氮沉降的方法。
总之,大气氮沉降是一个重要的环境问题,需要我们共同关注和解决。
只有通过加强监测、控制和科学研究,才能减少大气氮沉降对环境和生态系统的影响,保护地球生态环境。
草地植物对氮沉降的响应机制研究氮沉降是指氮气或气态污染物在大气中通过降雨或干沉降方式富集到地面上的现象。
氮沉降对生态系统的影响十分广泛,特别是草地植物,在其生长、营养摄取、物种竞争等方面都受到了显著的影响。
本文将探讨草地植物对氮沉降的响应机制,并分析其对生态系统的影响。
1. 氮沉降对草地植物的生长影响氮是一种重要的营养元素,能促进植物的生长和养分摄取。
然而,过高的氮沉降对草地植物可能产生负面影响。
一方面,过量的氮沉降会导致土壤中氮的浓度过高,超过草地植物的摄取能力,造成土壤的氮饱和,进而对植物的生长产生抑制作用。
另一方面,氮沉降还可能改变土壤中的化学性质,降低土壤酸碱度,影响草地植物的生态位。
2. 草地植物对氮沉降的生理响应在面对氮沉降时,草地植物会产生一系列的生理响应机制。
首先,植物根系会调整其分布,向更深层土壤拓展,以期从较深的土壤中吸收较少的氮。
其次,植物的根系系统会增强对氮的吸收能力,通过增加氮营养相关酶的活性,提高对土壤中氮的吸收效率。
同时,植物的叶片也会产生一系列的响应,例如增加叶片的氮浓度、调整叶绿素含量等,以适应更高浓度的氮环境。
3. 氮沉降对草地植物物种竞争的影响氮沉降对草地植物物种竞争产生了显著的影响。
在氮沉降较低的环境中,生态系统中的植物物种通常会以氮的利用效率为基础进行竞争。
而在氮沉降较高的环境中,氮的供应变得充足,植物物种间的竞争主要集中在其他环境因子上,如光照、水分等。
因此,氮沉降可导致草地植物物种组成的变化,从而对生态系统结构和功能产生影响。
4. 草地植物对氮沉降的适应性进化长期以来,草地植物在面对氮沉降的压力下,通过适应性进化来提高其抗逆能力。
例如,一些草地植物能够参与与土壤微生物共生,以促进土壤中氮的转化和循环,提高氮的利用效能。
此外,草地植物还可能通过改变根系结构、根毛密度等适应性变化,以优化其对氮的吸收和利用能力。
综上所述,草地植物对氮沉降表现出一系列的响应机制。
大气氮沉降机理
大气氮沉降机理是指氮气在大气中的传输和沉降过程。
氮气是大气中最主要的气体之一,它会通过大气循环和物质运移途径在大气中传输,最终沉积到地表。
大气中的氮气主要来自于化石燃料的燃烧和农业、工业等人类活动。
其中氮氧化物(NOx)和氨(NH3)是氮沉降的主要来源物质。
氮沉降的机理可以分为两类:干沉降和湿沉降。
干沉降是指氮气在大气中与气溶胶、颗粒物等物质结合后沉降到地表,主要发生在干燥的气象条件下;湿沉降是指氮气在大气中与水蒸气结合形成氮酸和氨基酸等溶解物质后,随降雨、雾等水汽形式沉降到地表。
氮沉降对环境和生态系统产生了重要影响。
氮沉降会改变土壤营养元素比例,影响植物生长和生态系统稳定性,造成生物多样性的丧失;同时,氮沉降也会引发酸雨和温室气体排放等环境问题。
因此,开展氮沉降监测和研究,制定合理的减排措施和环境保护政策具有重要意义。
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浅析大气氮沉降的基本特征与监测方法陶亚南;李永庆【摘要】在工业持续发展的情况下,含氮化合物不断被排放到大气中,造成大气氮沉降量上升。
大气氮沉降是自然环境中氮的主要来源,这些氮以干、湿沉降两种方式沉降到地表,进入土地和水体中,对氮素的循环产生影响,引发环境风险。
因此,要对氮沉降进行分析,使用科学的手段进行监测。
【期刊名称】《资源节约与环保》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】1页(P107-107)【关键词】大气氮;沉降;监测【作者】陶亚南;李永庆【作者单位】陕西省环境监测中心站陕西西安 710054;陕西省环境监测中心站陕西西安 710054【正文语种】中文在社会经济持续发展的情况下,氮氧化物、氮气等物的排放量出现一定程度的增长。
如果进入空气的活性含氮化合物的量超过一定程度就会导致环境污染,让土壤和水体发生酸化和富营养化等情况,负面影响严重。
1.1 沉降方式大气氮在沉降过程中表现出两种形式,包括无机态和有机态,前者包括NH4+、NO2-可溶于水的粒子,也有一些气态成分,比如NO2、NH3等[1]。
但是,氮沉降的主要组成部分是NH4+-N和NH4+-N,前者是从土壤、家畜粪便等物质中挥发而出,后者则是在石油燃烧、生物体燃烧过程中产生。
有机氮在沉降过程中表现出的机理较为复杂,构成成分较多,通常分为有机硝酸盐、还原态有机氮和生物有机氮。
当前,研究的焦点集中在湿沉降,在降雨过程中,其中的水溶性有机氮的含量大致占总体的30%。
之前的研究仅限于无机氮,导致氮沉降总量被大幅度低估,干湿沉降中均会出现有机氮,且来源复杂,通常来自于填土挥发、工农产业生产等[2]。
1.2 随时间的推进而变化氮沉降量会随着时间变化产生相应变化,此种情况主要受到排放源强度、外部干扰等因素的影响。
城市的机动车会排放尾气,主要集中在上、下班的车辆通行高峰期,氮化物排放量快速上升,光照强度越高,排放量上升越明显。
其排放量的变化也会呈现出季节性特点,夏季湿度相对较高,冬季温度较低,导致出现的氮化物难以被分解,空气中存在大量颗粒状铵[3]。
大气中氮和磷的沉降特征与水体富营养化关系研究引言:水体富营养化是当今全球面临的一个严重环境问题,且其影响越来越大。
大气沉降是水体富营养化的重要途径之一。
氮和磷是水体生态系统中的关键营养元素,因此研究大气中氮和磷的沉降特征,对于理解水体富营养化的原因和机制具有重要意义。
大气中氮的沉降特征:大气中的氮主要来自于人类活动产生的废气以及自然界的氮循环过程。
氮在大气中主要以氨气和氮氧化物的形式存在。
气溶胶是氮沉降的一种重要形式,颗粒物中的氨和氮氧化物可以随着气溶胶粒子的沉降进入水体。
此外,大气中的氮可以与水蒸气结合形成酸雨,颗粒物中的氮也可通过干沉降的方式进入水体。
研究发现,氮的沉降通常呈现出明显的季节性和空间分布特征,如春季和夏季的氮沉降量明显高于其他季节。
大气中磷的沉降特征:大气中的磷主要来源于土壤、湖泊和海洋等环境中的粉尘和颗粒物。
磷主要以颗粒物的形式存在于大气中,并通过降雨和干沉降进入水体。
研究发现,大气中磷的沉降量通常较稳定,但也存在一定的季节性和空间分布特征。
磷的沉降量在农田周边和工业区域通常较高,而在河流和海洋附近较低。
大气中氮和磷的沉降与水体富营养化的关系:大气中氮和磷的沉降是水体富营养化的重要来源之一。
沉降的氮和磷进入水体后,会促使水中藻类和植物生长,形成大规模的藻华。
藻华对水体生态系统造成了严重的影响,破坏了水中的生态平衡。
此外,藻华的分解会消耗大量的氧气,导致水体富氧化程度下降,造成水体富营养化进一步恶化。
因此,研究大气中氮和磷的沉降对于预防和控制水体富营养化具有重要意义。
结论:大气中氮和磷的沉降特征与水体富营养化之间存在紧密的关系。
氮和磷的沉降通常呈现出季节性和空间分布的特征,且沉降量通常较高的地区更容易出现水体富营养化问题。
研究大气中氮和磷的沉降特征对于预测水体富营养化的发展趋势,制定相应的环境保护措施具有重要意义。
同时,进一步深入研究大气中氮和磷的来源、转化过程以及对水体富营养化的具体影响机制,有助于更好地理解和解决水体富营养化问题,保护水资源的可持续利用。
大气氮循环对区域氮沉降差异性质变的驱动效应解析氮沉降是指氮化合物从大气中沉降到地表的过程。
氮沉降对生态系统的健康和生物多样性具有重要影响。
然而,在不同地区,氮沉降的差异性质变呈现出显著的区域差异,这一差异性质变主要受到大气氮循环的驱动效应影响。
本文旨在解析大气氮循环对区域氮沉降差异性质变的驱动效应,以期增进对区域氮沉降的理解和管理。
首先,我们需要了解大气氮循环的基本过程。
大气氮循环主要包括氮气固定、氮气反硝化和氮沉降三个关键步骤。
氮气固定是指将大气中的氮气转化为植物能够利用的形式,包括生物固氮和非生物固氮两种方式。
氮气反硝化是指将植物或动物排泄物中的氮化合物转化为大气中的氮气。
而氮沉降则是指氮化合物通过气溶胶形式或降水形式沉降到地表。
然而,大气氮循环对区域氮沉降差异性质变的驱动效应并不简单。
多个因素共同作用,主要包括人类活动、大气输送和地表特征等。
人类活动是导致区域氮沉降差异性质变的主要驱动因素之一。
工业、农业和交通运输等活动释放出大量的氮化合物,通过大气氮循环进入沉降过程。
不同地区的人类活动水平不同,导致氮沉降的差异性质变。
例如,工业发达地区和农业密集地区氮沉降较高,而人口稀疏地区氮沉降较低。
另一个重要的驱动因素是大气输送。
大气中的氮化合物可以通过风来传输到不同的地区。
风的速度和方向会影响氮化合物的输送路径和距离,从而导致氮沉降的差异性质变。
例如,近海地区常常受到海洋风的影响,氮沉降较高;而内陆地区受到大陆性风的影响,氮沉降较低。
此外,地表特征也是影响氮沉降差异性质变的重要因素之一。
地表特征包括植被类型、土壤类型和地形等。
不同植被类型具有不同的固氮能力和氮沉降速率,从而导致氮沉降的差异性质变。
例如,森林地区具有较高的固氮能力和氮沉降速率,而草原和农田地区则较低。
此外,土壤类型和地形的差异也会对氮沉降产生影响。
土壤对氮化合物的吸附和保持能力不同,从而影响氮沉降的速率和强度。
综上所述,大气氮循环对区域氮沉降差异性质变的驱动效应可归结为人类活动、大气输送和地表特征等多个因素的综合影响。
第21卷第7期2006年7月地球科学进展A DVANCE S I N E AR TH S C I ENC EV o l.21 N o.7J u l.,2006文章编号:1001-8166(2006)07-0721-09大气有机氮沉降及其对海洋生态系统的影响*石金辉1,高会旺1,张 经2,3(1.中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室,山东 青岛 266003;2.中国海洋大学化学与化工学院,山东 青岛 266003;3.华东师范大学河口与海岸国家重点实验室,上海 200062)摘 要:有机氮是大气中含氮物质的重要组成部分。
大气中有机氮化合物的种类繁多,按其存在的形态可分为:氧化型、还原型以及生物/颗粒型有机氮,这些有机氮可来自自然源和人为源的直接释放,也可来自于无机氮与碳氢化合物间的大气化学反应。
大气有机氮对海洋的输入不仅可以促进海洋初级生产力的增长、进而增加二氧化碳的吸收速率,还可能影响海洋生态系统的结构和功能。
分析了海洋大气有机氮沉降的最新研究进展,结果表明:气溶胶中的有机氮在总氮中所占的比例为39.6%±14.7%;陆地雨水中以有机形式存在的溶解氮为30.2%±15.0%,而海洋上,溶解有机氮可达到雨水中总氮的62.8%±3.3%。
可见,目前仅包括无机氮沉降的入海通量可能低估了1/3。
因此,开展大气有机氮沉降的研究,有助于评价有机氮在全球氮循环中的作用,以及对海洋生态系统的短期和长期的影响。
关 键 词:有机氮;大气沉降;有机气溶胶;雨水;氮循环中图分类号:X145 文献标识码:A 氮是控制海洋生态系统结构、功能、物种组成和生物多样性的关键元素之一。
海洋中的外源性“新氮”可来自陆地径流、大气的干湿沉降和海洋生物的固氮作用,其中大气输入可占总“新氮”(无机氮)的<10%~>60%[1],因此大气氮输入将会对海洋生态系统产生显著影响,而定量认识大气中各种形式的氮对揭示大气氮沉降造成海洋生态系统的响应与反馈具有十分重要的意义。
大气有机氮沉降研究进展
郑利霞;刘学军;张福锁
【期刊名称】《生态学报》
【年(卷),期】2007(027)009
【摘要】大气氮素沉降是全球氮素生物地球化学循环的一个重要部分,包括干﹑湿沉降两种,以无机态和有机态形式发生沉降.长期以来由于受研究方法的限制,国际上对大气氮素沉降的研究多集中在无机态氮的沉降上,忽视了对有机态氮形式发生的沉降,因而造成了人们对大气氮素沉降总量的低估.在全面总结国内外文献的基础上,综述了大气有机态氮沉降的研究进展,具体包括大气有机氮的来源、种类﹑雨水有机氮的测定方法﹑有机氮沉降对大气氮沉降总量(氮沉降总量=无机氮沉降+有机氮沉降)的贡献,以及有机氮沉降可能的生态效应等.最后,指出了今后我国大气有机氮沉降研究需要加强的主要方面.
【总页数】7页(P3828-3834)
【作者】郑利霞;刘学军;张福锁
【作者单位】中国农业大学资源与环境学院,北京,100094;中国农业大学资源与环境学院,北京,100094;中国农业大学资源与环境学院,北京,100094
【正文语种】中文
【中图分类】Q14;X171.1
【相关文献】
1.西藏林芝大气有机氮沉降 [J], 邵伟;张颖;宋玲;贾钧彦;刘学军;蔡晓布
2.模拟大气氮沉降对柳杉人工土壤有机碳的影响 [J], 梁政;周琳;王鹏
3.大气氮沉降监测方法及中国不同地理分区氮沉降研究进展 [J], 梁亚宇;李丽君;刘平;白光洁;吕薇;普锦成
4.大气有机氮沉降及其对海洋生态系统的影响 [J], 石金辉;高会旺;张经
5.模拟大气氮沉降对云南松飞播林土壤有机碳的影响 [J], 王鹏;梁政
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《北京东灵山大气氮沉降水平及变化特征》篇一一、引言大气氮沉降是指由人为排放或自然过程中产生的氮,以干沉降或湿沉降的方式,进入大气环境并最终沉降到地面的过程。
随着工业化和城市化进程的加速,大气氮沉降问题日益突出,对环境和生态系统产生了深远的影响。
北京东灵山作为我国重要的生态区域之一,其大气氮沉降水平及变化特征研究具有重要的科学和实践意义。
本文旨在通过对北京东灵山地区大气氮沉降水平及变化特征的研究,为该地区的生态环境保护和大气污染防治提供科学依据。
二、研究区域与方法1. 研究区域本文选择北京东灵山地区作为研究对象。
该地区具有较高的生态环境价值和地理代表性,且近年来大气氮沉降问题较为突出。
2. 研究方法本研究采用综合的研究方法,包括现场采样、实验室分析以及统计分析等手段。
通过在东灵山地区设立监测点,定期采集大气样品,并利用化学分析方法测定氮沉降量。
同时,结合气象数据和遥感数据,分析氮沉降的变化特征。
三、结果与分析1. 大气氮沉降水平根据监测数据,北京东灵山地区的大气氮沉降水平较高。
其中,湿沉降和干沉降的氮含量均呈现出明显的季节性变化。
在雨季和风季,湿沉降和干沉降的氮含量较高;而在旱季和静风期,氮含量相对较低。
此外,人为排放的氮氧化物也是大气氮沉降的重要来源之一。
2. 氮沉降变化特征通过对监测数据的统计分析,发现北京东灵山地区的大气氮沉降呈现出明显的变化特征。
首先,随着城市化进程的加速和工业排放的增加,大气氮沉降量呈现出逐年上升的趋势。
其次,不同季节的氮沉降量存在显著差异,雨季和风季的氮沉降量明显高于旱季和静风期。
此外,不同地形的区域,氮沉降量也存在差异。
3. 影响因素分析影响北京东灵山地区大气氮沉降的因素较多,主要包括人为排放、气象条件、地形地貌等。
其中,人为排放是导致大气氮沉降量增加的主要原因之一。
此外,气象条件如降雨、风速等也会对氮沉降产生影响。
地形地貌方面,山区地形的复杂性和植被覆盖情况也会影响氮沉降的水平。
大气氮沉降研究进展一、本文概述随着人类活动的不断增加,大气氮沉降现象日益严重,已成为全球性的环境问题。
大气氮沉降主要源于人类活动产生的氮氧化物和氨气等含氮物质的排放,它们在大气中经过一系列化学反应后,以气态或颗粒态形式沉降到地表,对生态系统产生深远影响。
本文旨在全面综述大气氮沉降的研究进展,包括其来源、沉降机制、生态环境效应以及调控策略等方面,以期为深入理解大气氮沉降的生态环境影响及制定有效的减排和调控措施提供科学依据。
文章首先回顾了大气氮沉降的主要来源,包括农业活动、工业排放、交通运输以及自然源等。
在此基础上,文章重点分析了大气氮沉降的沉降机制,包括气态氮氧化物的干沉降和湿沉降,以及颗粒态氮的沉降过程。
文章还探讨了大气氮沉降对生态系统的影响,包括对植物生长、水体酸化、土壤质量以及生物多样性等方面的影响。
文章提出了针对大气氮沉降的调控策略,包括减少氮氧化物和氨气的排放、提高能源利用效率、发展绿色农业等。
本文旨在通过对大气氮沉降研究进展的全面梳理和综合分析,为相关领域的学者和政策制定者提供有益的参考,以推动大气氮沉降问题的深入研究和有效治理。
二、大气氮沉降的来源和类型大气氮沉降,是指大气中的氮元素通过各种过程降落到地球表面的现象。
这一过程的来源和类型多种多样,直接影响着地球生态系统的氮循环和生物地球化学过程。
大气氮沉降的主要来源可以分为自然源和人为源。
自然源主要包括土壤释放、生物固氮、雷电作用等。
其中,土壤释放是由于土壤中的氮素在微生物的作用下被转化为气态氮,进而释放到大气中。
生物固氮则是由某些微生物(如豆科植物根瘤菌)通过固氮酶的作用,将大气中的氮气转化为氨的过程。
雷电作用则是在雷电放电过程中,氮气与氧气反应生成氮氧化物,进而参与大气氮沉降。
人为源则主要来自于农业活动、工业生产、能源消费等。
农业活动中,氮肥的过量使用以及农作物的残茬燃烧都会产生大量的氮氧化物,进而排放到大气中。
工业生产过程中,特别是化工、钢铁、电力等行业,会产生大量的氮氧化物废气。
试述氮沉降的环境效应和生物学意义氮沉降是指大气中含氮化合物(如氮氧化物和氨等)通过大气运输形成的氮输入地表水、土壤和生物系统的过程。
氮沉降是现代化社会中人类活动导致的环境问题之一,具有重要的环境效应和生物学意义。
首先,氮沉降对水环境产生重要影响。
大气中的氮氧化物和氨进入水体后,会引起水质恶化,造成水体富营养化现象。
氮沉降是水体富营养化的主要原因之一,导致水体中的氮含量过高,进而诱发藻类和水生植物大量生长,形成水华,破坏水体生态平衡。
水华中大量的藻类和水生植物生长的过程中需要消耗大量的氧气,导致水体中氧气含量急剧下降,使得水中的生物死亡。
其次,氮沉降对土壤产生重要影响。
氮沉降会增加土壤中的氮素含量,改变土壤的化学性质。
过度的氮沉降会导致土壤酸化,破坏土壤的结构和质地,减少土壤的肥力。
氮沉降还会影响土壤中微生物群落的结构和功能,减少土壤中一些对有机物质降解和转化具有重要作用的微生物的数量和活性。
这些微生物包括氮固定菌、脱氨菌等,对于土壤中氮的循环和转化起着重要的作用。
此外,氮沉降对生物系统具有重要的影响。
由于氮营养过剩,氮沉降会导致植物的生长过量和过度繁殖,降低植物品质。
在农业生产中,氮沉降增加了农作物的氮素供应量,使得农作物生长更加旺盛,提高了农作物的产量。
然而,由于农作物的吸收和利用能力有限,氮沉降过剩也容易造成农田土壤中的氮素积累和流失,形成环境污染。
而在自然生态系统中,氮沉降过多会破坏植物的生态平衡,导致一些天然草地和森林的退化。
总的来说,氮沉降是导致水体富营养化、土壤质量下降和生物系统失衡的重要原因之一、氮沉降的环境效应体现在改变水体和土壤的化学特性,破坏生态平衡和物种多样性,增加环境污染风险。
氮沉降的生物学意义体现在影响植物的生长和繁殖、改变土壤中微生物的数量和功能、影响水体中生物的生存和繁衍。
因此,减少氮沉降是保护环境和生物多样性的重要措施之一。
《大气氮沉降对滨海湿地植被群落结构和功能性状的影响》篇一一、引言随着人类活动的不断增加,大气氮沉降已成为全球环境变化的重要驱动力之一。
滨海湿地作为海洋与陆地交互的重要区域,其植被群落结构和功能性状受到大气氮沉降的深刻影响。
本文旨在探讨大气氮沉降对滨海湿地植被群落结构和功能性状的影响,为湿地生态系统的保护和管理提供科学依据。
二、大气氮沉降概述大气氮沉降是指氮素以气体或颗粒物的形式从大气中沉降到地表的过程。
在滨海湿地,由于人类活动的影响,大气氮沉降量不断增加,对湿地生态系统产生了深远的影响。
三、大气氮沉降对滨海湿地植被群落结构的影响(一)物种组成与多样性大气氮沉降可以改变滨海湿地的土壤性质,从而影响植被的物种组成和多样性。
高浓度的氮素输入可能导致一些耐氮性强的物种成为优势种,而一些对氮素敏感的物种则可能逐渐消失。
此外,大气氮沉降还可能改变物种之间的竞争关系,进一步影响物种的分布和多样性。
(二)群落结构与空间分布大气氮沉降可以改变滨海湿地的生态环境,导致植被群落的结构和空间分布发生改变。
一些耐氮性强的植物可能形成密集的群落,而其他植物则可能因无法适应高氮环境而逐渐衰退。
此外,高浓度的氮素输入还可能导致湿地生态系统的生态位分离,使得不同物种在空间上的分布发生改变。
四、大气氮沉降对滨海湿地植被功能性状的影响(一)生长与繁殖大气氮沉降可以提高滨海湿地植被的生长速度和繁殖能力。
然而,过量的氮素输入可能导致植物过度生长,消耗过多的资源,从而降低生态系统的稳定性。
此外,过高的氮素浓度还可能对植物的生殖过程产生负面影响,如降低种子质量和数量。
(二)生理生化特性大气氮沉降可以改变滨海湿地植被的生理生化特性。
例如,植物可能通过调整光合作用、呼吸作用等生理过程来适应高氮环境。
此外,高浓度的氮素输入还可能影响植物的酶活性、激素分泌等生化过程,从而改变其生态适应性。
五、结论与展望通过对大气氮沉降对滨海湿地植被群落结构和功能性状的影响进行深入研究,我们发现:大气氮沉降对滨海湿地生态系统产生了深远的影响,改变了植被的物种组成、多样性和群落结构;同时,也影响了植被的生长与繁殖、生理生化特性等功能性状。
文献阅读报告前言氮沉降 ( nitrogen deposition)是指由于自然或人为的原因改变了氮素循环,排放到大气的大量含氮化合物经过物理和化学的变化而重新进入生态系统的过程。
氮沉降包括干沉降和湿沉降两种,干沉降通常是指含氮化合物覆于植物或土壤表面,其成分主要是气态氮 (NO ,N2O , NH3等 ) 或含氮颗粒[1]。
氮素,太阳系中丰度居第5的元素,是蛋白质、核酸、叶绿素及其他关键有机分子的基本组成元素以三重键结合的氮气( N2) 约占空气总体积的78%,但如此大的氮库,多数生物却不能直接利用,在北半球森林生态系统的森林、农田生态系统等大多缺乏氮素。
但是,随着随着矿物燃料燃烧、化学氮肥的生产和使用以及畜牧业的迅猛发展等人类活动向大气中排放的活性氮化合物激增,大气氮素沉降也呈迅猛增加的趋势,已经扩展到全球范围内,预计到2050年人为活性氮年排放量将达到2.0×108t[2],所以研究氮沉降对植物、生态系统的影响意义重大。
1国内外研究进展关于氮沉降的研究,最早在20世纪50年代从欧洲和北美洲的温带发达地区开始,如今欧洲和美国发展了有规模的网络监测系统如美国的国家大气沉降计划( NADP) 清洁空气状况与趋势网( CASTNET) 和欧洲的氮沉降监测网络NITREX、EXMAN和EMEP等[3,4-5],Galloway等[3]基于Dentener 等7的研究,绘制了2000年全球大气氮沉降的空间分布图( 图1),可以从图中看出,氮沉降在各大洲都有分布,主要在亚洲(中国、印度)、欧洲、北美洲,氮沉降量分别以各大洲的发达或发展中国家为中心呈环状向外递减。
有研究表明,目前我国人口相对密集和农业集约化程度更高的中东部地区(尤其是华北平原),其氮素沉降量已高于北美任何地区,与西欧20世纪80年代氮沉降高峰时的数量相当。
我国对氮沉降的研究起步较晚,主要侧重于两方面,一是对植物、森林生态系统的氮沉降研究,吕超群等从植物生产力、生态系统的碳蓄积能力、土壤氮循环、氮沉降与其他温室气体协助等方面对氮沉降对陆地生态系统的影响做了研究[6]。
大气氮沉降研究进展①常运华1,2,3,刘学军4,李凯辉1,吕金岭1,2,宋韦1,2(1.中国科学院干旱区生物地理与生物资源重点实验室,中国科学院新疆生态与地理研究所,新疆乌鲁木齐830011;2.中国科学院研究生院,北京100049;3.西北师范大学地理与环境科学学院,甘肃兰州730070;4.中国农业大学资源与环境学院,北京100193)摘要:含氮化合物从大气中移除并降落到地表的过程称为大气氮沉降(N deposition)它是氮素生物地球化学循环中的重要环节。
化石燃料燃烧、氮肥施用、畜禽养殖等人为活动,致使活性氮的排放量增加,这部分氮素最终以干/湿沉降的方式返回到地球表面,以营养源和酸源的形式介入陆地和水生生态系统,改变了氮素的自然循环。
中国是全球氮沉降3大热点地区之一。
,综述了近年来国内外大气氮沉降的研究进展,主要包括:不同生态系统对氮沉降的响应、环境氮素损失的评估、氮沉降监测分析方法的改进、有机氮沉降研究与中国氮沉降现状,氮沉降纳入农田养分资源综合管理的前景及氮沉降监测网络的发展等方面。
鉴于氮沉降研究的复杂性,建立全国性的监测网络,辅之以模型模拟将是今后关注的重点方向。
关键词:大气氮沉降;有机氮沉降;生态效应;农田养分;监测网络;研究进展氮素,太阳系中丰度居第5的元素,是蛋白质、核酸、叶绿素及其他关键有机分子的基本组成元素。
以三重键结合的氮气(N2)约占空气总体积的78%,但如此大的氮库,多数生物不能直接利用。
单质N2在自然状况下异常稳定,闪电、火山喷发等造成的高温高压物理环境可使N2活化为活性氮(reactive ni-trogen,Nr),但这部分氮很少。
生物圈中豆科植物的根瘤菌、固氮蓝藻等固氮生物也可将大气中游离态N还原成氨,供植物吸收利用,称为生物固氮(bio-logical N fixation,BNF)。
进入生态系统的N主要来自3方面:生物固氮、氮的矿化和大气氮沉降。
生物固氮表征的是进入生态系统中Nr的净增加,氮的矿化则是系统内部由无机态氮向有机态氮的转化。
大气氮沉降的环境效应和经济评估一、大气氮沉降的定义和成因大气氮沉降是指在大气中以气态形式存在的氮化合物,如氨、硝酸、亚硝酸等,通过气溶胶、颗粒物等形式降落到地表的过程。
它是一种普遍存在于自然界中的现象,主要来源于农业活动、工业排放、交通运输和燃煤等人类活动,同时也受到自然源的影响,如火山喷发和植物释放的氨等。
二、大气氮沉降的环境效应1. 水体污染:大气氮沉降是水体中氮污染的重要来源之一。
过量的氮沉降可引起水体富营养化,导致水体中藻类过度生长,破坏水质,进而影响水生态系统的平衡。
2. 土壤酸化:大气氮沉降过程中的硝酸和亚硝酸在土壤中转化成硝酸根和氨根,导致土壤酸化。
酸性土壤会对植物生长造成不利影响,影响农作物产量和质量。
3. 生物多样性减少:氮沉降过多会影响植物群落结构和物种组成,导致植物多样性的降低。
这对于维持生态系统的平衡和生物多样性的保护具有重要意义。
4. 空气污染:大气氮沉降过程中形成的氨会与空气中的硫酸、硝酸等物质反应生成细颗粒物,进而构成空气污染的一部分。
三、大气氮沉降的经济评估对大气氮沉降的经济评估主要包括环境成本计算和环境效益评估。
1. 环境成本计算:通过评估氮沉降对水质、土壤质量和生物多样性等方面的影响,可以进一步计算由此带来的环境成本。
环境成本计算能够为政府决策提供参考,推动源头控制措施的实施。
2. 环境效益评估:从经济和社会角度评估减少氮沉降所带来的效益。
如减少氮沉降可以改善水质,提高农作物产量,减少空气污染,有助于改善人民生活质量和促进环境可持续发展。
在大气氮沉降的管理方面,政府应加强监测系统的建设,及时获取相关数据,并根据数据分析制定适当的政策与措施。
此外,源头控制是解决大气氮沉降问题的关键,通过减少农业、工业等领域的氮排放,可以有效降低氮沉降量。
综上所述,大气氮沉降对环境的影响是不容忽视的。
水体污染、土壤酸化、生物多样性减少和空气污染等问题与氮沉降密切相关。
在评估氮沉降对经济的影响时,环境成本计算和环境效益评估是重要的方法。
南京地区大气氮磷沉降及模拟氮沉降对土壤气体排放的影响研究随着人口的增加和工业化的快速发展,大气污染已经成为全球性的问题。
其中,氮磷沉降是一种严重的污染问题,对环境和人类健康都有着极大的影响。
南京地区作为一个工业化城市,其大气氮磷沉降造成了严重的污染问题。
本文以南京地区大气氮磷沉降及模拟氮沉降对土壤气体排放的影响为研究对象,通过对南京地区的大气氮磷沉降和土壤气体排放的观测和模拟研究,探究了氮磷沉降对土壤气体排放的影响机理及其对环境的影响,并提出了相应的解决方案。
一、南京地区大气氮磷沉降及其来源大气氮磷沉降是指氮磷元素沉积到地表的过程,其来源主要包括化石燃料燃烧、汽车尾气、化肥使用等。
南京地区的大气氮磷沉降来源主要包括汽车尾气、化肥使用、烟囱排放等。
其中,汽车尾气排放是南京地区大气氮磷沉降的主要来源。
据统计,每年南京地区汽车的尾气排放量接近千万吨,其中大量的氮磷元素被排放到大气中。
二、南京地区大气氮磷沉降对土壤气体排放的影响氮磷沉降对土壤气体排放产生了很大的影响。
土壤氧化菌是土壤中氨氧化和硝化过程的主要微生物。
氨氧化和硝化过程释放出了大量的氧气,促进了土壤中的生物呼吸。
氮磷沉降过程中,氮磷元素会被吸附到土壤颗粒、溶解于水中或者与有机物结合。
这些元素的吸附对土壤氧化菌有着不同的影响。
实验表明,氨氧化作用主要受pH的影响,而硝化作用受pH和土壤温度的影响。
氮磷沉降过程中,土壤表面的微生物会发生一系列的生化反应,从而使土壤中的氮磷元素被微生物利用并转化为有机质和气体。
这些气体包括NH3、NO2、N2O、NO等。
这些气体的排放,对土壤的生态环境产生了不同程度的影响。
三、南京地区氮磷沉降的模拟与预测为了更好地了解南京地区大气氮磷沉降对土壤气体排放的影响机理,对其进行模拟与预测是非常必要的。
本研究使用了一种名为“Biome-BGC”模型的工具进行模拟。
该模型可以较为准确地模拟土壤中微生物的生长和呼吸过程,从而预测土壤气体的排放量。
大气氮沉降机理
大气氮沉降是指氮化合物从大气中沉积到地表水、土壤或自然生态系统中的过程。
氮沉降是生态系统中的重要生态问题之一,对植物生长、土壤的健康及人类健康等方面都有影响,因此研究大气氮沉降机理显得尤为重要。
首先,大气中主要存在着两种氮化合物:一种是氨(NH3)、氮氧化合物(NO、NO2、N2O等),它们是作为空气污染源排放到大气中的;另一种是大气中的氮气(N2),它是大气中最主要的氮素形式。
其次,氮沉降是通过湿沉降和干沉降两种形式发生的。
湿沉降是指氮化合物随降雨滴或雾滴一起沉降到地面,而干沉降则是指氮化合物在大气干燥时直接与地面相接触沉积。
湿沉降是氮沉降的主要形式之一,约占总氮沉降量的70%-80%。
其中,氨气的湿沉降主要在30公里以内进行,对于海洋、湖泊等水体的氨氮沉降主要为干沉降过程,而对于固体地面,氨气的沉降主要为湿沉降。
而氮氧化合物的沉降和氨气有所区别,主要是由于氮氧化合物的通量强烈依赖于地面反射的太阳辐射量,通量随时间、经度和维度的变动而变化较大。
还有,氮氧化物的湿沉降和氨氮沉降用不同的机理计算。
最后,大气氮沉降的机理还受到地形、气象条件、氮化合物类型和特性、土壤性质等因素的综合影响。
因此,在研究大气氮沉降机理的过程中,还需要考虑这些因素与氮沉降间的相互作用关系。
总之,大气氮沉降是一个非常复杂、多元的过程,其机理需要综合考虑多种因素。
只有通过更加深入和系统的研究,我们才能更好地理解和掌握氮沉降的规律,为生态环境的保护和人类健康的发展做出更大的贡献。