大气氮沉降特征及对土壤和植物的影响研究进展
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大气氮沉降对生态系统功能影响大气氮沉降是指大气中的氮化合物进入陆地和水体的过程。
氮沉降的来源主要是人类活动,例如工业排放、农业施氮和交通运输导致的氮氧化物排放等。
随着近几十年来人类活动的不断增加,大气氮沉降已经成为全球性的环境问题。
不仅对自然生态系统产生了影响,也对农业生产和人类健康带来了一系列问题。
大气氮沉降对生态系统功能产生的影响主要体现在以下几个方面:1. 土壤生物多样性和生态系统结构:大气氮沉降可以改变土壤中的氮素含量,从而影响土壤细菌、真菌和其他微生物的组成和丰度。
一些研究发现,氮沉降会导致土壤中硝酸盐和铵盐的积累,从而抑制一些土壤细菌和真菌的生长和活动,降低土壤微生物的多样性。
这对土壤的养分循环和有机质分解过程产生了直接和间接的影响,进而影响整个生态系统的稳定性和结构。
2. 生物地球化学循环:氮是生物地球化学循环的关键元素之一。
大气氮沉降使得陆地生态系统中氮循环过程发生改变。
持续的氮沉降可以导致土壤中氮素积累过高,从而改变植物的氮磷比例。
研究表明,在高氮沉降条件下,植物更多地吸收氮而减少对磷的吸收,这可能导致土壤磷的损失和植物的营养失衡。
此外,氮沉降还可能导致水体中氮的过度富集,引起水体富营养化问题,对水生生态系统造成负面影响。
3. 植物生长和生产力:氮是植物生长和生产力的重要限制因素之一。
适量的氮可以促进植物的生长和养分吸收,但过高的氮沉降则可能对植物产生负面影响。
研究表明,高氮沉降可以引发植物的氮饱和,导致植物对氮的吸收能力下降,同时还可能导致植物叶片的叶绿素含量减少和叶片的老化加速。
这些变化可能会降低植物的生长速率和光合作用效率,从而对生态系统的碳吸收和生产力产生直接影响。
4. 生物多样性和生态系统稳定性:氮沉降的变化不仅会对土壤中的微生物群落和植物群落造成影响,还会对生态系统的物种多样性和功能多样性产生影响。
研究发现,高氮沉降可以导致一些特定物种的繁荣,从而改变生态系统中的物种组成和相对丰度。
ECOLOGY区域治理氮沉降对草地生态系统植物特征影响研究何俐蓉1,2,3,41.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司;2.陕西省土地工程建设集团有限责任公司;3.自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室;4.陕西省土地整治工程技术研究中心摘要:氮对陆地生态系统生产力有着重要的影响。
氮素通过植物的吸收与反硝化作用离开土壤,然后通过大气氮沉降、动植物残体分解以及固氮作用回归土壤。
其中,氮沉降不仅对草地生态系统初级生产力、植物丰富度和多样性产生直接影响,而且对草地生态系统的地下部分,如地下生产力、土壤微生物群落及土壤动物群落组成及多样性产生间接影响。
氮沉降致使的植物多样性丧失,进而通过营养级联效应进而对土壤微生物和动物多样性产生显著影响,从而导致重要生态系统服务功能的退化。
目前关于土壤有效氮升高对植物群落特征的影响尚不是十分清楚,有关土壤有效氮升高对植物地上和根系特征的影响尚存争议。
关键词:氮沉降;土壤有效氮;植物特征中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:2096-4595(2020)13-0143-0002随着全球人口数量增长加快,为满足生活需要,人工合成氨技术的应用和矿质能源的大量开采,导致NHx和NOx的大量排放,使得大气中活性氮浓度持续升高,极大地干扰了全球N循环过程[1]。
氮对陆地生态系统生产力有着重要的影响。
氮素通过植物的吸收与反硝化作用离开土壤,然后通过大气氮沉降、动植物残体分解以及固氮作用回归土壤。
其中,大气氮沉降是指地表排放源排放至大气中的含氮化合物,经混合、扩散、转化、漂移,直至从大气中移除并降落回地表或植物冠层[2]。
氮沉降不仅对草地生态系统的初级生产力、植物多样性产生直接影响,而且对草地生态系统的地下生产力[3]、土壤微生物种群多样性[4]产生间接影响。
一、氮沉降对植物特征的影响(一)地上生物量氮素是植物生长发育过程所需要的最重要的元素之一,氮素供应状况是影响生态系统生产力的主要因素。
《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,以期为保护和恢复滨海湿地生态系统提供科学依据。
二、研究区域与方法本研究选取了我国沿海地区的多个滨海湿地作为研究对象,通过收集历史气象数据、土壤样品、植被样品等,分析大气氮沉降对滨海湿地植被群落结构和功能性状的影响。
研究方法包括文献综述、实地调查、实验室分析等。
三、大气氮沉降的现状与影响机制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面的过程。
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。
氮素过多会导致植被过度生长,改变群落结构,同时影响植被的光合作用、呼吸作用、养分循环等生理过程,进而影响其功能性状。
四、大气氮沉降对滨海湿地植被群落结构的影响大气氮沉降对滨海湿地植被群落结构的影响主要表现在以下几个方面:1. 物种组成与丰度:随着大气氮沉降的增加,一些喜氮植物种群得以扩张,而一些不耐氮的植物种群则可能受到抑制。
这导致植被物种组成的改变,影响了群落的丰度。
2. 群落结构与多样性:大气氮沉降可能导致滨海湿地植被群落结构发生变化,如植物的高度、密度、盖度等发生变化,进而影响群落的垂直结构和水平分布。
同时,过量的氮沉降可能降低生物多样性,使群落结构趋于单一化。
3. 生态位分化与竞争:在大气氮沉降的影响下,不同植物种群之间的生态位分化与竞争关系可能发生变化。
一些耐氮植物可能通过占据更多的资源来扩大其种群,而其他植物则可能受到压制。
五、大气氮沉降对滨海湿地植被功能性状的影响大气氮沉降对滨海湿地植被的功能性状产生显著影响,主要表现在以下几个方面:1. 光合作用与呼吸作用:过量的氮素可以促进植物的生长,提高光合作用的速率。
《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、引言滨海湿地是地球生态系统中重要且脆弱的组成部分,其在维护生态平衡和生物多样性中扮演着重要角色。
随着工业化和农业化进程的加快,大气氮沉降成为影响滨海湿地生态环境的关键因素之一。
氮沉降对滨海湿地植被群落结构和功能性状的影响已成为生态学领域的研究热点。
本文将深入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及其潜在机制。
二、大气氮沉降与滨海湿地大气氮沉降是指氮元素以气态或颗粒态形式进入大气后,通过降水、干湿沉降等方式进入地表水体和土壤的过程。
滨海湿地因其特殊的地理位置和生态环境,更容易受到大气氮沉降的影响。
氮沉降的增加可能导致滨海湿地植被群落结构和功能性状的改变,进而影响生态系统的功能和稳定性。
三、大气氮沉降对滨海湿地植被群落结构的影响1. 物种组成与多样性大气氮沉降的增加可能使一些喜氮植物种群得以扩张,而一些耐氮性较差的植物种群则可能受到抑制。
这可能导致滨海湿地植被的物种组成发生变化,进而影响植被的多样性。
此外,氮沉降还可能改变植物与土壤微生物之间的相互作用,从而影响整个生态系统的结构和功能。
2. 群落结构与生产力大气氮沉降的增加可能会促进植被的生长和繁殖,使植被群落的结构发生改变。
一方面,氮素的输入可以满足植物对氮元素的需求,从而提高其生长速度和生产力;另一方面,过量的氮沉降可能导致土壤中其他营养元素的相对缺乏,从而影响植被的正常生长。
此外,氮沉降还可能改变植被的竞争关系,导致优势种群的更替。
四、大气氮沉降对滨海湿地植被功能性状的影响1. 生理生化过程大气氮沉降可能影响植物的光合作用、呼吸作用、营养吸收等生理生化过程。
过量的氮素输入可能导致植物体内氮素过剩,从而影响其他营养元素的吸收和利用。
此外,过量的氮沉降还可能改变植物对环境的适应能力,使其更容易受到环境变化的威胁。
2. 生态系统的功能与服务滨海湿地植被是生态系统的重要组成部分,其功能和性状对生态系统的功能和服务具有重要影响。
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]。
氮沉降对热带亚热带森林土壤氮循环微生物过程的影响研究进展一、内容简述本文综述了氮沉降对热带亚热带森林土壤氮循环微生物过程的影响。
介绍了氮沉降的增加及其对热带亚热带森林生态系统的潜在影响;从微生物分子生物学角度概述了土壤氮循环关键过程的研究,包括固氮、矿化、硝化和反硝化等;接着深入探讨了氮沉降对土壤微生物群落结构、多样性和功能的影响;总结了氮沉降对热带亚热带森林土壤氮循环微生物过程的正面和负面影响,并提出了未来研究方向。
氮沉降是大气中氮气在降水或干沉降过程中的释放,对生态系统产生重要影响。
热带亚热带森林作为地球上最丰富的生态系统之一,近年来受到了全球变化和人类活动带来的氮沉降增加。
氮沉降的增加可能会改变土壤氮循环过程,进而影响植物生长和生态系统功能。
微生物在土壤氮循环过程中起着关键作用,其群落结构和功能对氮沉降变化具有明显响应。
本研究利用高通量测序技术分析了氮沉降增加对热带亚热带森林土壤氮循环微生物群落结构的影响,发现氮沉降增加会导致土壤中固氮菌、矿化细菌和反硝化细菌等多种微生物类群的丰度发生变化。
1. 研究背景及意义在全球气候变化和人类活动的影响下,氮循环作为生态系统氮素的重要转化过程,对生态系统的生产力和功能起着至关重要的作用。
特别是在热带亚热带地区,由于其独特的生物群落和强烈的光温反应,氮循环过程表现出极高的效率和多样性。
随着氮沉降的增加,这一地区的森林土壤氮循环过程受到了深远的影响。
为了深入理解这种影响,揭示氮沉降与热带亚热带森林土壤氮循环微生物之间的相互作用机制,对于准确评估全球变化对生态系统功能的影响具有重要意义。
氮沉降是指大气中的氮气(N通过干湿沉降等途径进入地表和近地表的氮素形态。
随着工业化、交通和化石燃料的大量燃烧,氮气在大气中的浓度持续上升,导致越来越多的氮素以氮沉降的形式返回到生态系统。
在全球范围内,尤其是热带和亚热带地区,人为源的氮沉降已经成为氮循环的重要组成部分。
过量的氮沉降可能会导致土壤中氮素过量积累,进而引发一系列环境问题,如水体富营养化、土壤酸化等。
大气氮沉降对农作物生长和土壤质量的影响一、引言大气氮沉降是指大气中的氮化合物沉降到地面的过程,包括干沉降和湿沉降。
随着人类活动的增加和工业化的发展,大气氮沉降逐渐成为全球范围内的环境问题。
本文将论述大气氮沉降对农作物生长和土壤质量的影响。
二、大气氮沉降对农作物生长的影响1. 施肥效果的增强大气氮沉降中的氮化合物可以充当植物的外源氮源,为农作物提供额外的养分。
研究表明,适度的大气氮沉降对农作物的生长有积极的促进作用,特别是对一些对氮素需求较高的作物,如小麦、玉米等。
2. 对农作物品质的影响虽然适量的大气氮沉降可以提高农作物的产量,但过量的氮沉降可能会对农作物的品质产生负面影响。
过量的氮沉降会导致农作物中的蛋白质含量增加,而糖分含量下降,从而降低农作物的口感和食用品质。
3. 抗病虫害的降低大气氮沉降会改变土壤中的氮素含量,进而影响土壤微生物的种类和数量。
一些研究表明,过量的氮沉降会使土壤中的微生物群落发生变化,降低土壤的抗病虫害能力,从而增加了农作物受病虫害侵袭的风险。
三、大气氮沉降对土壤质量的影响1. 土壤酸化大气氮沉降中的氮化合物(如氨、硝酸盐等)经过反应转化为硝酸根离子,并随着降水渗入土壤中。
这些硝酸根离子会增加土壤的酸度,导致土壤酸化。
土壤酸化不仅会降低土壤肥力,还会影响农作物的生长和根系发育。
2. 土壤养分失衡大气氮沉降会改变土壤中氮、磷、钾等养分的比例,导致土壤养分的失衡。
氮素过剩会抑制农作物对磷、钾等其他养分的吸收利用,从而影响作物的生长和产量。
3. 土壤微生物活性的变化大气氮沉降会改变土壤中的氮素含量以及养分的比例,进而影响土壤微生物的活性。
研究表明,过量的氮沉降会导致土壤微生物的过度繁殖,从而破坏土壤的生态平衡,减少土壤中有益菌的数量。
四、结论大气氮沉降对农作物生长和土壤质量有着重要的影响。
适量的大气氮沉降可以促进农作物的生长,但过量的氮沉降可能会降低作物品质和抗病虫害能力。
此外,大气氮沉降还会导致土壤酸化、养分失衡以及土壤微生物活性的变化,从而对土壤质量产生负面影响。
《长期氮沉降对内蒙典型草原植物群落结构和地上生产力的影响》篇一一、引言在全球范围内,随着工业化、城市化进程的推进,大气中氮沉降的增加已经成为一种普遍现象。
我国内蒙地区,其典型草原生态系统亦受到长期氮沉降的影响。
本文旨在探讨长期氮沉降对内蒙典型草原植物群落结构和地上生产力的影响,以期为草原生态保护与恢复提供科学依据。
二、研究区域与方法(一)研究区域本文以内蒙古自治区为研究区域,选择具有代表性的草原生态系统进行调查研究。
(二)研究方法1. 样品采集:定期对研究区域的草原进行采样,收集土壤、植物等样本。
2. 氮沉降数据收集:通过气象数据和模型预测等方法,获取长期氮沉降数据。
3. 群落结构分析:采用物种丰富度、香农-维纳多样性指数等指标,分析植物群落结构。
4. 地上生产力测定:通过测量植物生物量、生长速率等指标,评估地上生产力。
三、结果与分析(一)植物群落结构变化1. 物种丰富度:随着氮沉降的增加,一些喜氮物种的丰度增加,而耐氮性较差的物种逐渐减少,导致物种丰富度发生变化。
2. 香农-维纳多样性指数:氮沉降的增加使得草原生态系统的多样性指数呈现出先增加后减小的趋势,表明在一定程度的氮沉降下,可以促使一些喜氮物种的生长,但过量的氮沉降则可能对生态系统造成负面影响。
(二)地上生产力变化1. 生物量:随着氮沉降的增加,草原植物的生物量呈现出先增加后稳定的趋势。
适量的氮沉降可以促进植物生长,但过量的氮沉降可能导致植物生长受限。
2. 生长速率:在氮沉降初期,植物生长速率显著提高,但随着氮沉降的持续增加,生长速率逐渐趋于稳定。
(三)影响因素分析1. 气候因素:气候条件对植物群落结构和地上生产力具有重要影响。
在内蒙地区,气候条件的变化可能加剧或减轻氮沉降对草原生态系统的影响。
2. 土壤条件:土壤类型、质地、肥力等都会影响植物的生长和群落结构。
在内蒙地区,不同土壤条件的草原生态系统对氮沉降的响应可能存在差异。
3. 人为干扰:过度放牧、开垦等人为活动会破坏草原生态系统的平衡,加剧氮沉降对生态系统的负面影响。
氮沉降对森林生长与土壤养分循环的影响研究近年来,随着工业化进程的加速和农业发展的推进,氮沉降成为森林生态系统中的重要环境问题。
氮沉降是指大气中的氮化合物,如氨、硝酸盐和硝酸酯等,通过降水或干沉降的方式进入森林生态系统。
氮沉降对森林生长与土壤养分循环产生显著的影响,其深入研究对于保护森林生态系统的健康发展具有重要意义。
首先,氮沉降对森林生长有直接影响。
研究表明,氮沉降可以提高森林植物的生长速率和养分利用效率。
氮是植物生长的关键元素之一,其有效供应可以促进植物的光合作用和生物合成过程,从而增加植物的生物量积累。
实验证实,适宜浓度的氮沉降可以显著提高森林植物的生物量和生态系统的碳储量。
然而,过量的氮沉降也可能带来负面影响。
过高的氮沉降会增加植物的氮素吸收,导致过多的氮积累在地上部分,进而影响土壤养分的平衡,甚至引发生态系统中的养分过剩和土壤酸化问题。
其次,氮沉降对土壤养分循环产生间接影响。
氮沉降可以改变森林土壤中的氮循环,进而影响其它养分元素的循环利用。
氮沉降不仅会增加森林土壤中氮素的供应,也可能导致磷和钾等其他养分元素的缺乏。
过高的氮沉降会加速森林土壤的养分流失,从而导致土地贫瘠化和物种多样性的丧失。
此外,氮沉降还会改变土壤微生物的群落结构和功能。
高浓度的氮沉降可能抑制一些土壤细菌和真菌的生长,影响它们在养分转化和土壤生态过程中的作用。
最后,氮沉降对土壤酸化也产生重要影响。
大量的氮沉降会增加土壤酸性物质的输入,导致土壤pH值的下降。
土壤酸化会直接影响根系活性和营养元素的吸收能力,降低植物的生长速率和养分利用效率。
同时,土壤酸化还会影响土壤微生物群落的组成和功能,降低土壤微生物对养分元素的转化和有效利用能力。
因此,氮沉降引起的土壤酸化问题不仅会直接影响森林生物的生长和生态系统的稳定性,还可能对整个生态系统的可持续发展产生长期不可逆的影响。
综上所述,氮沉降对森林生长与土壤养分循环产生重要影响。
恰当的氮沉降可以促进森林植物的生长和生态系统的健康发展,但过高的氮沉降则可能导致养分过剩、土壤酸化等问题。
大气环境中污染物沉降过程及影响分析一、污染物沉降过程大气环境中的污染物沉降过程是指污染物从大气中降落到地面或水体表面的过程。
这个过程主要依赖于物质的性质、气象条件和地理环境。
首先,污染物在大气中主要以气态或颗粒态存在,其中气态污染物主要包括硫化物、氮氧化物和挥发性有机化合物等;颗粒态污染物则包括悬浮颗粒物、细颗粒物和可吸入颗粒物等。
这些污染物可通过燃烧排放、工业废气排放和交通尾气等方式释放到大气中。
其次,气象条件对污染物沉降过程起着重要的影响。
风速、风向、湿度和降水等因素都会对污染物的传输和沉降起着重要的作用。
风速较大时,污染物的扩散和传输能力增强,降低其沉降到地面或水体的可能性;而风速较小时,则有利于污染物的沉降。
最后,地理环境也会对污染物的沉降过程产生影响。
地形高低、地面覆盖情况以及植被状况等都会影响污染物的沉降速率和分布。
例如,山地和河谷地区由于地形起伏大,容易形成温度逆转层,污染物在这些地区的沉降相对较慢;而草原和湖泊等覆盖植被较多的地区,由于植被的吸附作用和地表粗糙度增大,有利于污染物的沉降。
二、污染物沉降的影响污染物的沉降会对大气环境、生态系统和人类健康造成一系列的负面影响。
首先,污染物的沉降会污染土壤和水体,破坏生态系统的平衡。
沉积在土壤中的污染物会影响农作物的生长和品质,甚至进入食物链,对人类健康产生潜在威胁。
对于水体而言,污染物的沉降会导致水质恶化,破坏水生生物的生存环境。
其次,污染物的沉降会加剧大气污染问题。
大气中的一氧化氮和二氧化氮在沉降过程中会形成酸雨,进一步加剧土壤的酸化,危害植物生长和土壤肥力。
同时,颗粒物的沉降会影响大气的能见度,增加雾霾天气的发生概率。
此外,污染物的沉降还会引发城市气候变化。
大量污染物的沉积会改变地表的热平衡,形成城市热岛效应,使城市气温升高,进而影响城市的生活质量和人体健康。
综上所述,大气环境中污染物的沉降过程及其影响是一个重要的研究领域。
加强污染物来源控制、改善大气环境质量、保护生态系统和提高人们的环境意识都是解决污染物沉降问题的有效途径。
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。
大气环境中颗粒物沉降特性及对土壤环境的影响近年来,大气污染已成为全球普遍关注的问题之一。
其中,细颗粒物(PM2.5)的沉降特性及其对土壤环境的影响逐渐引起科学家和公众的关注。
本文将着重探讨大气环境中颗粒物的沉降特性,并对其对土壤环境可能产生的影响进行分析。
首先,我们来了解一下大气中的颗粒物沉降特性。
颗粒物主要分为可见颗粒物和细颗粒物两类。
可见颗粒物一般指直径大于10微米的颗粒物,如灰尘等。
这些颗粒物由于重量较大,会较快地沉降到地面,附着在建筑物、土壤等表面。
而细颗粒物,特指直径小于2.5微米的颗粒物,由于其较小的粒径和较轻的重量,会在大气中长时间悬浮传输,成为大气污染的主要成分之一。
这些细颗粒物在风力、降水等因素的作用下,会逐渐沉降到地面。
细颗粒物的沉降速度与其粒径大小、密度和大气扰动等因素有关。
一般来说,颗粒物的沉降速度与其直径的平方成正比,也就是说,细颗粒物的沉降速度较慢。
此外,细颗粒物的沉降速度还受到大气湍流、电荷等因素的影响。
实际上,颗粒物的沉降速度非常复杂,受到多种因素的综合影响。
大气中的颗粒物沉降到土壤表面后,往往会对土壤环境产生一定的影响。
首先,颗粒物的沉降会改变土壤的物理性质。
沉降的颗粒物会增加土壤的密度,降低土壤的孔隙度,从而影响土壤的气体交换、水分渗透性等。
此外,颗粒物在土壤中的沉积还可能导致土壤粘性增加,降低土壤的透水性。
其次,颗粒物的沉积还会对土壤中的营养元素和微生物群落产生影响。
细颗粒物中富含多种有机和无机物质,这些物质在沉积到土壤中后,可能会与土壤中的养分发生相互作用,影响土壤中的养分循环和利用。
同时,颗粒物沉积也会对土壤微生物群落的结构和功能产生影响。
一些研究发现,颗粒物的沉积会降低土壤微生物多样性,并且对某些微生物的生长和代谢活动产生抑制作用。
另外,大气环境中的颗粒物沉降还可能引起土壤污染。
细颗粒物中的一些有害物质,如重金属、有机污染物等,可能会被土壤捕集并逐渐累积。
大气沉降对土壤环境的影响研究在当今社会中,空气质量不断受到人们的关注。
大气沉降是指大气中的颗粒物、气态污染物和其他物质通过沉降作用,进入到土壤中,对土壤环境产生一定的影响。
本文将探讨大气沉降对土壤环境的影响,并提出相应的应对措施。
首先,大气沉降对土壤中的营养元素含量产生显著影响。
大气中的颗粒物和气态污染物往往含有大量的有害物质,例如重金属、硫酸盐、氮氧化物等。
这些有害物质通过沉降进入土壤后,可以对土壤中的营养元素进行竞争吸附,导致土壤中的主要营养离子含量降低,从而影响植物的生长和发育。
此外,有害物质还可能通过土壤-植物系统进入到食物链中,对人类健康造成威胁。
其次,大气沉降还会改变土壤的酸碱度。
空气中的氮氧化物、硫酸盐等有害物质进入土壤后,会与土壤中的水分和有机质反应,产生酸性物质,导致土壤酸化。
酸性土壤不仅影响土壤中微生物的正常生长和活动,还会使土壤中的一些营养元素失去活性,使植物对这些养分的吸收受到限制。
而一些有机污染物在土壤酸化条件下会发生解离并释放出活性物质,对土壤生态系统造成损害。
此外,大气沉降对土壤微生物群落结构和功能也产生重要影响。
土壤微生物是土壤生态系统中的重要组成部分,它们参与了土壤有机质的分解、养分循环、土壤修复等关键过程。
大气沉降中的有害物质能够直接或间接地影响土壤微生物的种类和数量,改变土壤微生物群落结构。
一些有害物质还可以诱导土壤微生物菌株的突变,并影响其代谢功能,从而进一步对土壤生态系统的稳定性和功能造成破坏。
面对大气沉降对土壤环境的影响,应采取适当的措施来减轻其负面影响。
首先是加强大气污染治理,减少大气中的颗粒物和气态污染物的排放。
这需要政府加大环境管理和监管力度,并制定更加严格的环保法规,以保护空气质量,减少大气沉降对土壤环境的影响。
其次是改善土壤质量,增强土壤的吸附和保水能力,降低有害物质的入土速率和迁移能力。
这可以通过土壤改良、有机肥料应用、合理灌溉等措施来实现。
氮磷沉降对森林土壤生化特性影响研究进展在全球生态系统中,森林扮演着至关重要的角色。
而氮磷沉降作为一种重要的环境因素,正悄然改变着森林土壤的生化特性,这一变化对于森林生态系统的稳定和功能产生着深远的影响。
氮磷沉降的来源多种多样。
工业活动、农业施肥以及化石燃料的燃烧等人类活动,使得大量的氮和磷化合物排放到大气中,随后通过干湿沉降的方式进入森林生态系统。
这种沉降现象在近年来呈现出不断增加的趋势,给森林土壤带来了前所未有的压力。
氮磷沉降对森林土壤的化学特性产生了显著的影响。
首先,它改变了土壤的酸碱度。
过量的氮沉降可能导致土壤酸化,影响土壤中养分的有效性和微生物的活性。
磷的沉降在一定程度上可以补充土壤中的磷含量,但如果超过了土壤的承载能力,也可能引发一系列的生态问题。
其次,氮磷沉降影响了土壤中养分的循环。
氮的输入可能会改变氮的矿化和硝化过程,影响氮在土壤中的形态转化和迁移。
磷的沉降则可能干扰磷的固定和释放机制,进而影响植物对磷的吸收和利用。
在土壤的物理特性方面,氮磷沉降也有着不可忽视的作用。
长期的氮磷沉降可能导致土壤结构的改变,影响土壤的通气性和保水性。
土壤颗粒的团聚程度可能会受到影响,进而影响土壤的水分渗透和保持能力。
这对于森林生态系统的水分平衡和植物的生长发育都具有重要意义。
氮磷沉降对森林土壤微生物群落的影响同样值得关注。
微生物作为土壤生态系统中的分解者和转化者,其群落结构和功能的变化会直接影响土壤的生化过程。
过量的氮磷输入可能会改变微生物的种类和数量,影响微生物对有机物的分解和养分的循环。
一些对氮磷敏感的微生物种类可能会减少,而适应高氮磷环境的微生物可能会增多,从而导致微生物群落的多样性降低。
这种变化可能会削弱土壤生态系统的稳定性和抗干扰能力。
对于森林土壤酶活性而言,氮磷沉降也是一个重要的影响因素。
土壤酶参与了土壤中的各种生物化学过程,如养分的转化和有机物的分解。
氮磷沉降可能会直接影响酶的产生和活性,进而影响土壤的生化反应速率。
·125·125综述随着大气中氮素的沉降日益加剧,其对全球陆地生态环境及人类健康产生的负面影响也越来越多。
陆地生态系统中土壤的固氮能力、植物对氮素利用方式等都受到了氮沉降的干预,进而导致土壤碳库及氮素分配过程都发生极大改变。
有关研究表明,作为陆地生态系统中碳汇的主要驱动因子,大气氮沉降过剩后,土壤酸碱度值变小,植物群落结构发生显著差异、碳氮等元素循环也将受到影响,最终使得整个生态系统特征发生变化。
1.氮沉降对土壤的影响1.1氮沉降对土壤氮储量的影响作为陆地生态系统氮素输入的重要来源之一,大气中氮沉降量的增加对土壤中氮元素的储量及有效态氮含量都将产生直接影响。
有关研究发现,随着氮沉降速率增加,我国温带地区的典型草原土壤中全氮、硝态氮及铵态氮含量均呈增加趋势。
但又有研究通过对阿尔卑斯山的亚高山草原开展模拟大气氮沉降试验研究,结果表明发现模拟氮添加处理下土壤中总氮含量无显著变化。
这应该与草原生态系统存在的氮素限制状态有关。
此外,大气氮沉降对土壤中有机态氮的矿化过程也会产生影响。
土壤中有机态氮含量在全氮含量中占了95%以上,主要通过土壤微生物的矿化作用,转化为无机氮(NH 4+-N和NH 3--N),这样植物和微生物才能吸收和利用。
大多数研究表明土壤有机态氮矿化速率及硝化速率,在土壤氮未饱和的情况下,都会随氮输入量的增加而增加。
1.2氮沉降对土壤养分元素的影响有研究表明,土壤氮含量增加提高了有机碳含量,因为氮添加使得生物学产量增加,进而导致土壤中有机碳投入增加。
但也有研究认为,受氮添加影响后,生物学产量的增加量只能弥补土壤中有机碳矿化损失的部分,而不能使得土壤中有机碳含量显著增加。
Stevens 等在欧洲酸性草原进行模拟氮沉降试验,结果发现草地生态系统土壤C/N 提高,更确切地得到了氮素添加后,相比于氮素的增加,相应的碳素含量会增加更多。
长期大气氮沉降使得土壤氮素有效性提高、使得植物生物学产量增加,其中植物的凋落物给土壤带来了额外的有效营养物质,包括有效氮和磷,进而使得土壤中磷含量提高。
氮沉降对土壤呼吸影响研究进展氮沉降是近年来一个备受关注的环境问题,它来源复杂,包括汽车尾气、化肥使用等人类活动以及自然过程中的火山爆发、闪电等。
氮沉降带来的危害包括营养失衡、土壤酸化、水体富营养化等,对生态系统的水平和平衡都带来了不利影响。
其中,氮沉降对土壤呼吸的影响备受关注,下面对相关研究进展进行分析。
近年来,研究表明,氮沉降对土壤呼吸有直接影响,主要表现为调节植物生长和土壤酶活性。
氮沉降对植物生长和土壤酶活性有重要影响,通过影响植物养分吸收和酶催化反应来影响土壤呼吸。
其中,适量的氮沉降促进植物生长和土壤酶活性,有利于土壤呼吸。
但是,过量的氮沉降会抑制植物生长和土壤酶活性,导致土壤呼吸降低。
氮沉降对土壤呼吸的间接影响主要表现为调节土壤微生物群落结构和土壤碳氮循环。
氮沉降可以改变土壤微生物群落结构和数量,增加需氧和厌氧微生物的数量,从而影响土壤碳氮循环和土壤呼吸。
此外,氮沉降还可能改变土壤水分、土壤温度和土壤pH等因素,进而影响土壤呼吸。
氮沉降对土壤呼吸的影响机理主要包括养分竞争、养分共存和氮素代谢。
研究发现,氮沉降前期可以增加土壤中的养分含量,从而刺激土壤呼吸。
但是,随着氮沉降时间的延长,土壤养分逐渐被植物吸收和利用,土壤呼吸逐渐降低。
此外,氮沉降会导致氮素和其他元素之间的竞争,从而影响土壤呼吸。
此外,还有研究表明,氮沉降可以促进微生物的氮素代谢,从而影响土壤呼吸。
4.未来展望氮沉降对土壤呼吸的影响是一个复杂的过程,受到土壤微生物群落、土壤养分含量、环境因素等多种因素的影响,因此需要多学科的研究方法来深入探讨其机理。
在未来的研究中,应加强对氮沉降对土壤呼吸的直接和间接影响的研究,探索其对土壤微生物群落结构和碳氮循环的影响,以更好地指导农业生产和环境保护等相关工作。
大气沉降对区域土壤质量的影响研究近年来,随着工业化进程的加速和人类活动的不断增多,大气沉降逐渐成为人们关注的焦点之一。
大气沉降是指大气中的气态、颗粒态物质经过降水、降尘等途径沉降到地表的现象。
大气沉降中所携带的各种污染物对土壤质量产生深远的影响,不仅直接影响土壤生态系统的健康,还给农作物生长和生态环境带来了许多隐患。
首先,大气沉降对土壤中的养分含量和酸碱度产生了显著影响。
大气中的氮、磷、钾等营养元素通过沉降进入土壤,一方面丰富了土壤的养分来源,另一方面也可能导致土壤中营养元素的过量积累。
特别是氮沉降,过多的氮沉淀会导致土壤酸化,进而影响土壤的酸碱度平衡,对作物的生长产生不利影响。
此外,大气沉降中的重金属元素,如铅、镉等,也会通过降水进入土壤,并在一定程度上影响土壤的可持续发展。
其次,大气沉降对土壤微生物群落和种群结构产生了重要影响。
土壤微生物在土壤系统中起着至关重要的作用,参与土壤养分循环、有机质分解和土壤生态系统的稳定性维持。
大气沉降中的有机物和重金属等污染物可以直接毒害土壤中的微生物,降低土壤微生物活性,导致土壤功能的下降。
此外,大气沉降污染物也会改变土壤微生物群落的组成和种群结构,减少土壤中有益微生物的数量,增加病原微生物的繁殖和危害。
再次,大气沉降对土壤结构和水分保持能力产生了一定的影响。
大气中的颗粒物通过降尘进入土壤,沉积于土壤表面或淤积于土壤孔隙中,导致土壤颗粒结构松散、密实度下降。
这会影响土壤的透水性和保水性能,导致水分循环不畅,增加水土流失的风险。
同时,大气沉降中的化学物质也会使土壤中的胶粒结构受到破坏,进而影响土壤的团聚体稳定性和持水能力。
最后,大气沉降对农作物生产和生态环境带来了一系列问题与挑战。
大气沉降中的氮化物和硫化物会导致土壤酸化、氮素过量积累等问题,进而影响农作物的生长和产量。
而大气沉降污染物还会通过土壤和水体的迁移和转化影响附近生态系统的健康,破坏生物多样性和生态平衡。
大气氮沉降特征及对土壤和植物的影响研究进展作者:陈媛媛张成肖欣娟钟文挺王科李根郑成郑罗崇都来源:《南方农业·上》2022年第10期摘要随着经济的快速发展,人类活动排放至大气中的氮持续增长,大气氮沉降已成为继气候变化、二氧化碳浓度升高、土地利用变化之外影响陆地生态系统结构和功能的第四大因素。
通过大气沉降到生态系统的氮可作为营养源供植物生长,过量的氮则会产生消极作用。
从大气氮沉降的氮素组成及其沉降通量、氮沉降的时空特征和氮沉降对土壤、植物的影响三方面进行综述,总结了大气氮沉降的不同氮素形态及沉降通量,对比了氮干沉降、湿沉降的时空特征,阐述了大气氮沉降对土壤生态系统及植物生长的影响。
从现有的研究来看,我国对各地区大气氮沉降情况的监测越来越多,包括农田、城市、森林等,但关于大气氮沉降的影响研究多与水体、森林、草地等相关,对农田生态系统的影响研究报道较少,如对土壤微环境、农作物生长及作物产量、农产品质量的影响等。
关键词大气氮沉降;氮素组成;干沉降;湿沉降;时空特征中图分类号:X831;S19 文献标志码:C DOI:10.19415/ki.1673-890x.2022.19.037大气沉降是物质进行地球化学循环的重要途径,是指大气中的污染物经过一定的途径沉降至地面或水体的过程,可以分为干沉降和湿沉降。
干沉降是指大气中的物质通过物理(重力作用、惯性作用、湍流运动、布朗运动等)、化学(化学反应等)、生物(植物气孔吸收等)作用等向地面沉降的过程;湿沉降是指伴随着降雨或者其他水汽凝结现象向地面沉降的过程[1]。
大气氮沉降是指活性氮通过干、湿沉降从大气沉降至地表的过程[2]。
氮是植物生长所必需的营养元素,大气氮沉降影响陆地生态系统中有效氮的积累,进而影响生物地球化学循环、土壤微环境及植物新陈代谢和生长发育。
沉降到生态系统中的氮一部分可为植物生长提供营养,而过量的氮沉降则会对生态系统产生负面效应。
受化石燃料燃烧、含氮化肥的生产和使用、畜牧业发展及人类活动等因素的影响,氮化物逐渐在大气中积累并向陆地和水域系统沉降,氮沉降已成为继气候变化、二氧化碳浓度升高、土地利用变化之后的影响陆地生态系统结构和功能的第四大因素[3-4]。
近年来我国大气氮沉降大量增加,这在一定程度上会引起氮富营养化,导致土壤微环境改变,影响植物生长发育,破坏生态系统的稳定性等。
本文从大气氮沉降的氮素组成及其沉降通量、氮沉降的时空特征和氮沉降对土壤及植物的影响三方面进行了综述,以期为大气氮沉降相关研究提供理论依据,并为后续研究指明方向。
1 大气氮沉降的氮素组成自然界中的氮可分为活性氮和非活性氮,非活性氮是指广泛存在的分子氮(N2),活性氮分为无机氮和有机氮。
其中,无机氮包括氨氮(NH4+、NH3)、硝氮(NO3-、HNO3、NO2-)、氮氧化合物(NO、N2O、NO2、N2O3)等,主要为铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-);有机氮包括氧化态有机氮、还原态有机氮和生物有机氮[2,5]。
氮干沉降的主要氮素形态为颗粒物(NH4+、NO3-)和气体(NH3、HNO3、氮氧化合物),大气中高浓度的氮氧化合物与水蒸气结合伴随降雨进行沉降,主要为NO3-、NH4+离子,氮湿沉降的主要氮素形态为NO3-、NO2-、NH4+离子及可溶性的有机氮[5-6]。
现有研究表明:干沉降以硝态氮为主,湿沉降以氨氮为主[7];氮湿沉降中氨氮占47.45%,有机氮占36.34%,硝氮占16.21%[8]。
2 大气氮沉降通量目前关于大气氮沉降的研究以湿沉降居多,干沉降相对较少。
从表1可知,氮湿沉降中NH4+-N普遍高于NO3--N,有机氮的占比较大。
经过多年研究,形成了2013年中国典型生态系统大气氮、磷、酸沉降数据集,包括铵态氮、硝态氮、溶解性总氮、总氮4个指标[9];1996—2015年中国大气无机氮湿沉降时空格局数据集,包括铵态氮、硝态氮、可溶性无机氮3个指标[10];2006—2015年中国无机氮干沉降通量的空间格局数据集,包括颗粒态NH4+、NO3-,气态NH3、HNO3、NO2和总干沉降通量6个指标[11]及2008—2013年川中丘陵区典型农田生态系统大气氮沉降数据集,包括大气氮湿沉降的总氮、可溶性总氮、硝态氮、铵态氮、可溶性有机氮及大气氮干沉降的硝态氮、铵态氮、颗粒硝态氮、颗粒铵态氮、二氧化氮10个指标[12]。
现有研究指出全国氮沉降的平均水平为7.90 kg·(hm2·a)-1[13],西南地区的氮沉降通量为37.8 kg·(hm2·a)-1,仅次于华北地区和东南地区[14],以崇州为代表的成都平原,大气沉降总量达85 kg·(hm2·a)-1[15]。
3 大气氮沉降的时空特征3.1 时间特征已有的研究表明,氮干沉降与降尘量、温度、湿度、风速等因素有关,湿沉降与降雨量、降雨时间间隔、温度等因素有关,故大气氮沉降表现出明显的季节性和地域性差异。
3.1.1 干沉降内蒙古京蒙沙源区氮以干沉降为主,占沉降总量的75.17%,干沉降通量春、秋季明显高于夏、冬季[13]。
北京市密云水库土门西沟流域氮干沉降通量夏、冬季高,春、秋季低[26];石匣流域总氮和氨氮干沉降通量冬季最高,溶解性有機氮干沉降通量秋季最高[17]。
四川崇州市氮干沉降通量秋季最高,春、冬季次之,夏季最低[15]。
河北邯郸市氮干沉降随季节变化趋势为冬、春季开始增长,夏季降低,初秋又开始增长,10月达最大值[19]。
华北地区氮干沉降中气态HNO3和NO3-颗粒物冬、秋季较高,春、夏季较低,气态NH3和NH4+颗粒物春、夏季较高,冬、秋季较低[27]。
3.1.2 湿沉降伴随降雨进行的氮湿沉降中,氮素浓度与降雨量表现为负相关关系,氮沉降通量与降雨量表现为正相关关系。
TN(总氮)和DIN(总无机氮)浓度均与降雨量呈负相关[28],TN、NH4+-N、NO3--N和DON(总有机氮)浓度均与降雨量呈显著的负指数幂相关[18],活性氮浓度冬季>春季>秋季>夏季[29],TN、NH4+-N、NO3--N和DIN浓度春季>冬季>夏季>秋季[23]。
TN、DIN湿沉降通量均与降雨量呈正相关[28],NH4+-N、NO3--N湿沉降通量与降水量均为线性正相关关系[30]。
氮湿沉降多集中于夏季,邯郸市氮湿沉降通量夏季最高[18-19];西安市长安区氮湿沉降通量夏季最高,冬季最低[21];洱海氮湿沉降通量8月最大,12月最小[31];河北保定氮湿/混合沉降通量夏季最大,冬季最小[32];密云水库石匣流域总氮、氨氮湿沉降通量夏季最大,溶解性有机氮湿沉降通量春季最大[17];广西武鸣区氮湿沉降通量夏季>秋季>春季>冬季[23];密云水库氮湿沉降通量夏季>春季>秋季>冬季[26];四川崇州市TN、NO3--N和DON湿沉降通量夏季最高,春、秋季次之,冬季最低,NH4+-N湿沉降通量秋季最高,春、夏季次之,冬季最低[15];丹江口水库NO3--N和DON湿沉降通量秋季最高,夏季次之,冬季最低,NH3-N湿沉降通量夏季最高,秋季次之,冬季最低[8]。
3.2 空間特征大气氮沉降受气温、海拔、人为干扰等因素的影响,表现出明显的空间性差异。
新疆高寒草原夏季NH3-N浓度较低,这可能与海拔高(3 000 m以上)、气温低等因素有关[33]。
随海拔升高,TN湿沉降通量有明显下降的趋势,海拔每升高1 km,年均垂直递减梯度为5.43 kg·(hm2·a)-1[34]。
刘勤等研究表明,安庆市氮湿沉降NH4+和NO3-离子浓度在空间上表现为西南高东北低[35]。
万柯均研究表明,大气氮沉降通量的空间性差异为干沉降通量集约化农区、城区>林区、普通农区,湿沉降和总沉降通量林区>集约化农区>城区>普通农区[15]。
4 大气氮沉降对土壤及植物的影响4.1 对土壤的影响氮素是植物生长所必需的矿质元素,大气氮沉降影响土壤酸碱度,碳、氮积累及土壤酶活性。
研究表明:低磷(1.25 mg·kg-1)条件下,氮沉降使土壤pH显著降低,土壤全氮和碱解氮含量显著增大[36];40 kg·(hm2·a)-1、80 kg·(hm2·a)-1氮沉降处理下0~10 cm和10~20 cm土层的土壤可溶性有机碳和可溶性有机氮含量均显著提高[37];120 kg·(hm2·a)-1氮沉降处理下土壤脲酶和蔗糖酶活性分别提高了14.16%、8.11%[38];在不同氮沉降水平下,随外源氮的增加,土壤铵态氮呈下降趋势,土壤氮残留率增加[39]。
此外,研究表明大气氮沉降的增加促进土壤呼吸作用[40],提高草地生态系统净初级生产力[4],但也会改变土壤微生物群落的结构、功能及多样性,降低土壤固氮菌的总体丰富度[41],导致草地群落物种多样性降低[42]。
4.2 对植物的影响4.2.1 影响植物光合作用大气氮沉降影响植物光合作用、生长发育及农作物产量。
适量的氮沉降可提高植物光合作用能力,夏凡育等研究表明:大气NO2湿沉降显著影响桑树叶片光合特性,表现为低浓度促进、高浓度抑制,叶面喷施20 mmol·L-1 NH4NO3时,叶片光系统Ⅱ的最大光化学效率和光系统Ⅰ的最大氧化还原能力均提高,光合反应中心开放程度增大,活性提高,光能吸收性能指数提高,能量利用效率增强[5]。
吕琳玉等研究显示:当大气氮沉降量低于40 kg·(hm2·a)-1时,氮沉降量的增加促进植物叶片光合作用的反应速率[43]。
4.2.2 影响植物生长大气氮沉降影响植物根系生长,王镜如等研究表明:氮沉降促进浙江楠地上部分生长以竞争光资源,从而抑制了根系生长,但建立地上竞争优势后会反馈地下部分,从而促进根系生长[44]。
大气氮沉降对植物生长的影响取决于植物所在生态系统中的氮饱和程度,适量的氮沉降促进植物生长,而氮素充足的生态系统中,氮沉降反而对植物生长产生负面效果[45]。
马翔等研究指出:当氮沉降达到6 g·m-2·a-1时,对茶梅幼苗生长有抑制作用,当氮沉降达到12 g·m-2·a-1时,对耐冬山茶幼苗生长有抑制作用,过高的氮沉降抑制耐冬山茶和茶梅生长[46]。
4.2.3 影响作物产量汪振研究表明:我国水稻田大气氮沉降导致水稻产量增加了12.4×108 kg,占全国总产量的0.6%,氮沉降提高水稻产量的面积占总水稻面积的15%,平均增产270.4 kg·hm-2,随氮肥施用量增加,大气氮沉降对水稻的增产作用显著降低;氮沉降使水稻产量减少的面积不到总水稻面积的1%,平均减产24.8 kg·hm-2 [47]。