农田氮素的气态损失与大气氮湿沉降及其环境效应_图文(精)
大气氮沉降及其对环境的影响

Some models predict that N saturation ultimately leads to declines in plant growth and soil respiration, and increases in soil C sequestration. N deposition can also alter the rates of soil C cycle by modifying substrate availability for microbial metabolism or by exerting a direct negative
as litter decomposition, N cycle, soil extracellular
enzyme activity (EEA), and soil acidification.
3.1 Influences of N deposition on carbon (C) and N cycle
detrital inputs to soil.
第三章-土壤氮素与环境

2、来自大气的干湿沉降
干湿沉降作用到达地表的NO2有0.4亿1.16亿吨,铵态氮为1.1亿~2.4亿吨,但各地 区的干湿沉降的差异很大。干湿沉降的氮一部 分直接进入河、湖等集水区,一部分参与土壤 氮循环,还有一部分汇入城市径流。
(2)虽然反硝化作用可以在较宽的温度范围内进行,但温度过高或过低 都不利于反硝化的进行;
(3)反硝化微生物需要有机物质作为电子供体和细胞能源,因此土壤中 的生物有效性直接影响反硝化速率;
(4)研究发现,免耕能促进反硝化作用,主要是与免耕时作物残茬的覆 盖有利于土壤保持较多的水分和提供能源物质有关;
(5)由于植物根系分泌物和脱落物进入土壤增加了碳源,以及植物根系 的活动使根系周围土壤的通气状况和水分条件以及pH与根外土壤不同, 因此植物根系能提高反硝化作用;
(6)氮肥施用量高时反硝化量明显高。
氮的吸附
土壤中各种形态的氮化合物,如氨态氮、硝态氮、有机态氮等均 能和土壤无机固相部分相互作用,被吸附或固定,在这三种形态 中,研究得比较多的是氨态氮和有机氮与土壤固相的作用。至于 硝态氮和亚硝态氮则一般被认为是带负电荷,吸附量甚微,或甚 至有负吸附现象。土壤固体部分对氨态氮的吸附可分为物理吸附、 化学吸附和物理化学吸附等几种类型。
环境科学等多个研究领域密切关注的问题。
土壤氮素由有机态氮和无机态氮组 成。前者为与碳结合的含氮物质.后者 为未与碳结合的含氮物质
在表层土中,有机态氮占土壤全氮的 90%左右,随看土层深度的加深.这一 比率迅速降低。
土壤无机态氮
土壤无机态氮包括铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、氮氧化物、氮气 等。铵态氮可分为土壤溶液中的铵,交换性铵和粘土矿物固定态 铵.固定态铵存在于2:l粘土矿物晶层间.其含量主要决定于土 壤的粘土矿物类型和土壤质地。对具有固定铵能力的土壤来说, 它是土壤中无机态氮的主体。硝态氮和亚硝态氮一般存在于土壤 溶液中,在一般土壤中亚硝态氮含量极低。
土壤氮素淋失

农田土壤氮素淋失摘要:农田氮素的流失,不仅造成化肥的利用率降低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化。
氮肥进人土壤后,其损失途径主要是氨挥发和反硝化。
本文讨论了农田氮流失对水体富营养化的贡献、农田氮流失途径及影响因素,并且提出了如何防止氮素淋失、控制水体富营养化的措施。
关键词:氮;淋失;富营养化;措施Nitrogen leaching In farmlandAbstract:Nitrogen leaching in farmland results in the low availability of fertilizer and the pollution of water invironment, eventually cause eutrophic. After applying nitrogenous fertilizer,its main loss ways are ammonia volatilization and denitrification. In this article , we report the contribution of nitrogen leaching to the eutrophic and leaching ways and its influence factors,and propose the measures to prevent nitrogen leaching and eutrophic.Key words: nitrogen;leaching; eutrophic.;measures氮素是人类提高粮食产量的巨大动力。
自六十年代“绿色革命”以来,大量的化肥进入农田,肥料提供了植物生长必需的营养元素,对保持作物高产稳产起了重要的作用,但是由施肥不当或过量施肥带来的环境污染问题也越来越突出,加上不合理的农业管理措施,导致作物利用率降低,氮素损失加剧,其中淋失作用被认为是氮素损失的重要途径之一,且农田氮流失引起的水体富营养化问题目前已受到人们的普遍关注。
氮流失形成的面源污染及防控措施研究

氮流失形成的面源污染及防控措施研究1氮循环概述1.1氮循环概念氮循环就是指氮气、无机氮化合物、有机氮化合物在自然界中相互转化过程的总称[1-2],包括氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用以及有机氮化合物的合成等[3]。
氮循环是可以循环往复、保持动态平衡的一个开放性的系统。
但是由于人们不正当的农业生产活动,产生“氮饱和”现象,破坏了氮循环平衡,造成了严重的面源污染。
农业生态系统氮循环过程中形成面源污染的主要因素有2个:一是由于施肥导致的氮素超标;二是除正常的氮输出外,由于自然条件(如降雨量、土壤性质)的改变以及人类活动破坏了氮循环的平衡。
因此,研究氮循环中形成面源污染的原因,对治理面源污染具有重要的实践指导意义。
1.2氮循环过程分子态、无机结合氮和有机结合氮这3种形式是自然界中氮元素的主要存在形式。
自然界中的氮元素,一方面通过各种固氮作用使氮素进入物质循环,另一方面通过反硝化作用、淋溶沉积等作用使氮素重返大气,从而使氮循环处于一种动态平衡状态。
其循环过程如图1所示。
2农业生态系统氮循环氮循环不仅是地球化学循环的重要组成部分,也是农业生态系统中物质循环最重要最活跃的过程。
为总结氮素循坏过程氮损失以及对环境的影响,李志博等[4]对生态系统中氮的循环进了大量研究,发现我国氮肥的利用率仅为30%~35%。
朱兆良等[5-7]提出我国旱地的氮肥损失很大,平均在45%左右。
氮素是植物营养三要素中最为重要的。
Keeney et al[8-9]研究表明,农作物主要吸收利用硝态氮和铵态氮,不同作物吸收的情况不同,若有机态、无机态及分子态氮素物质相互转化不能达到平衡,作物就会因缺氮抑制其生长。
因此在农业生产过程中,氮素这一养分的循环与平衡过程是影响农业生产水平的主要因素。
我国各地的土壤性质各不相同,对于贫瘠、肥力低的土壤,无法提供足够的氮素使得作物更好地生长,必须人为地施用肥料以补充作物所需的氮素。
但是不合理的施用氮肥,会导致氮肥的损失增加、利用率降低。
土壤氮素转化产生环境负效应机制及其调控原理

土壤氮素转化产生环境负效应机制及其调控原理一、土壤氮素流失土壤中的氮素主要以有机氮和铵态氮的形式存在。
在降雨或灌溉过程中,如果土壤的吸附能力不足以固定这些氮素,就会导致氮素流失。
流失的氮素可能通过地表径流或地下渗透进入水体,造成水体富营养化,影响水质。
调控原理:通过合理施肥、选择适当的肥料类型、改进耕作方式等手段,提高土壤的吸附能力和保肥能力,减少氮素流失。
二、氮素逸出氮素逸出是指土壤中的氮素转化为气体形态,如氮气和氨气,逸出到大气中。
这不仅导致了氮素的损失,还可能引发大气污染。
调控原理:合理施肥,避免过量施用氮肥。
同时,通过生物或化学方法将土壤中的铵态氮转化为硝态氮,降低氮素逸出的风险。
三、土壤酸化过量的氮肥施用会导致土壤酸化。
这是因为铵态氮在微生物的作用下转化为亚硝酸盐,进一步转化为硝酸盐,这个过程会释放出氢离子,导致土壤酸化。
调控原理:合理控制氮肥施用量,避免过量施用。
同时,选择适当的肥料类型,如添加了碱性物质或钙肥的肥料,以中和土壤中的氢离子,缓解土壤酸化。
四、生物多样性下降过量的氮素可能会对土壤中的微生物和植物造成影响,导致生物多样性下降。
调控原理:合理施肥,避免过量施用氮肥。
同时,采取保护性农业措施,如轮作、休耕等,保护土壤生态环境,维护生物多样性。
五、全球气候变化土壤中的氮素转化和排放到大气中的氮气和氮氧化物是全球气候变化的重要因素之一。
它们是大气中温室气体的主要来源之一。
调控原理:通过合理施肥和农业管理措施,减少土壤中的氮素转化和排放。
同时,推广低碳农业技术,如精准农业、智能农业等,降低农业活动对气候变化的影响。
六、土壤污染过量的氮素施用不仅可能导致土壤酸化、盐渍化等环境问题,还会引起土壤中重金属元素活化,对土壤造成污染。
调控原理:合理控制肥料施用量和比例,避免过量施用。
同时,加强土壤监测和评估,及时发现和解决土壤污染问题。
七、农产品品质下降过量的氮素施用可能导致农产品中硝酸盐含量超标,影响农产品品质和安全性。
大气氮沉降对农作物生长和土壤质量的影响

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。
试述氮沉降的环境效应和生物学意义

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。
稻田氮损失途径.docx

稻田氮损失途径稻田氮损失途径稻田是世界上最重要的粮食作物之一,被广泛种植并为人们提供大量的食物。
然而,稻田中的氮损失成为了一个全球性的环境问题。
氮素是植物生长所必需的关键营养元素,稳定的氮循环对于增加农作物产量至关重要。
但当氮素损失过大时,不仅会对农作物产量造成影响,还会对环境造成负面影响,如土壤酸化、水体富营养化等。
本文将重点讨论稻田中氮素损失的途径,并提出一些解决办法。
1. 氨挥发:稻田中,施加的化肥中的氨会被微生物迅速转化为氨,并通过气态排放进入大气中。
这是氮损失的一个重要途径之一。
氨挥发的程度受到湿度、温度、土壤酸碱度以及氨挥发抑制剂的影响。
为了减少氨挥发,可以采取一些措施,比如使用控释肥、粘土覆盖剂、定向喷洒等,来减少氨的挥发。
2. 土壤流失:水流通过稻田时,会带走一部分含有氮素的土壤,这被称为土壤流失。
土壤流失的程度取决于地形、水流速度和土壤的保持能力。
为了减少土壤流失带来的氮素损失,可以采取一些土壤保持措施,如梯田种植、植被覆盖、植株栽种等,以提高土壤的保持能力。
3. 亚硝酸盐和硝酸盐的淋洗:施加的化肥中的氮素在土壤中被微生物迅速转化为亚硝酸盐和硝酸盐,这两种形态的氮素容易被水分淋洗出土壤,进入水体。
为了减少亚硝酸盐和硝酸盐的淋洗,可以合理施肥,避免过量施肥和错时施肥,以减少氮素在土壤中的浓度。
4. 作物吸收不足:稻田中氮素的损失也可能是由于作物对氮素的吸收不足导致的。
过量的灌溉和排水会导致土壤中的氮素被冲刷走,从而减少作物的氮素吸收量。
因此,科学的灌溉和排水管理十分重要,以保持适宜的土壤湿度和水分利用效率,提高作物对氮素的吸收利用率。
为了减少稻田中氮素的损失,我们可以采取以下一些综合措施:1. 合理施肥:根据土壤本身的养分含量和农作物的需求,科学地选择施肥剂的类型和用量。
避免过量施肥,以免造成氮素的过度积累和浪费。
2. 使用氮素稳定剂:可以通过添加氮素稳定剂,如2. 使用氮素稳定剂:可以通过添加氮素稳定剂,如硝酸铵和硫酸铵等,来减少氮素的损失。
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维普资讯 l81土壤第37卷4结语与建议随着工业化的发展,来自于燃料燃烧、工业生产和交通运输的NO在逐年增加,同时农田的施肥量也在增加,导致大气中含N化合物数量在不断地的关注。
在充分利用N沉降这一N源的同时,更要Cylnreoytms98529~24cigiAgocsse,19,2:4n51XigGX,YaXY.Dietntsoieesin2nnrciouxdmsoriarclrlfednChiaetaeytervsd19gutailsiiunsitdbheie96mICCgieiefrntnlgenosgssPudlsoaiarehuenoae.EninnacecvrmetSine&Piy99235~31olol,19,:5c6增加,因此大气污染与大气N沉降越来越受到世人.XigGX,Zhu.nZL.AnassmetfsesnoNlsfoosrmarcluailsoteevrnnnChn.NuretgutrfedthnimetiiailotniCylgireoytm,19,9:7~2cinAgocssen97412注意到过多N沉降带来的一系列负作用,特别是酸雨(或酸沉降)对环境的影响。
同时随着各大城市减少燃煤的措施,使得每年向大气排放的S2降O有低的趋势,由此导致了我国的酸雨正由硫酸型向硫.酸与硝酸混合型发展。
.ICC.ICCgieiefrntnlgenosgsPPudlsoaiarehueanoivnoe.netrsOECD/iOCDE,as95Pd,19WaoR,MerFloGSnuz,JntsJgnTiaiLhaheaEae.oSucsadsnsIHogtnJCalne,aayoreik.n:uhoT,ldrBAVrenaSK.esd.ClaeitChne92.Cardemag19mbig:Cardembgi参考文献1Bowma.olnegenhueefc.onWiyunAFSisadtreosfetJhlheadSnnosUK,1990,25~2900Unvrirs,92,5~4iestPes192y61Dikno6cisnRE,CieoeRJFuuegoarnocrn.trlblwamigfmramopectaegssNaue18,9:0tshrcae.tr,963119~l5irl1Pin7rnR,CunlD,RausnnodsseR,ea.Amopect1shriesinnedsoiosoieddcdfoimsosadtnfntuxdeuem1rrr02MoirA,KreeC,NeioseozvsnC,OeeSiigrSnmaO,etne,zvnCleuaemptO.ClsnhlblN2bde:Niosoigtegoa0ugtturoieesintruhtearclrlioeyl.t.xdmisooggutatgncceNuhhiunrrCy1Agocss.9,225~28c.reoyt,1985:243LariM,BoknOC,KartdO.Agclr。
gedcmaasairuteufrlesadevrnn.rkHyrAosrn,etirnnimetNosdoASPrgunizoNowaBIulsig992ryCAbihn,19,12~177p5,14~108yasoerfALE—GAGEdt.ohsRe.909:139aaGepys,19,586~135881PahrM,Devn8rteretR,EnatD,e1hlta.Oteaegsshrtcaeradaopeccesr.I:HogtnJ,e1dntshrhmtmiiynuhoTta.es.Claecag19.Cabdeithne94mmrg:CardeUnvriimbgiestiy4曹志洪.施肥与大气环境质量一论施肥对环境的影响()1.土壤,033()620,54:25~2075FAO,IA.oasitsoaeumsinfNH3FGlbletmaefgsoseisoso,NOn0rmgclrllnadN2foarutaad.Ro:pbihdbiumeulseyrs,19,7~16Pes95721齐玉春,云社.壤氧化亚氮产生、排放及其影响因9董土素.地理学报,9956:319,4()54~5412郑循华,明星,跃思,沈壬兴,龚宴邦,冬梅,张0王王骆ItrainletiedsyAsoitnIA)dFonentaFrlrnutscai(oizIroFaodnadAgclrgnztnoeUntdNain(AO)nruteOraiaofhitsiuiteoF.2010.1~84文,金继生,李老土.麦轮作生态系统中土壤湿度对稻N0产生与排放的影响.用生态学报,967()232应19,3:7~2976周文能.国农业氧化亚氮的排放量和减少对策.农业中环境与发展,94()2~319,1:717杨晓红.南太湖地区酸雨现状及防治对策.州师范大湖学学报,012()620,33:8~722封克,殷士学.响氧化亚氮形成与排放的土壤因素.1影土壤学进展,952()3~419,36:502郑循华,王明星,王跃思,沈壬兴,张文,龚宴邦.2温度对农田NO产生与排放的影响.境科学,19,12环978()15:~58徐仁扣.国降水中的NH我4及其在土壤酸化中的作用.农业环境保护,961()194,419,53:3~10129ICPC(negvrmetlPnloCitItroennaaenlemaChg/naeOgiainfrcnmioprtnadDeeomet.raztoocCoeainvlpn)nooEoGudlefrntngenosgsivnoe.ieisoaoarehuenilanetrsi242封克,王子波,王小治,张素玲,3汪晓丽.土壤p对硝H酸根还原过程中NO产生的影响.土壤学报,044220,1()81:1~86Smw,KalrAneleoetlfrN2rdciniejlnl.PtniOpoutesaoorbeh(auiaosoetolwivrigpfmecFgssviu)frssitaynH.ollshSiBo.ohm.19,6()10oli1Bie,9428:03~10c09OECD/OCDE,a,19Pds961CMDL.Cltmoirnaddansilbrtr0iemantignigotocaoaoy(MDLfhtnengahcadAtshrC)oeNaoaOcaorpinmopectiliAdnsainUSBole,miitt.A.udrCO.20ro,00lXigGX.OmsinfocolnnChn.NuretlnN2eisomrpadiiartni2黄国宏,冠雄,冰,saalmpt5陈韩OwlVnCeude.土壤含水量与N0产生途径研究.用生态学报,991()52应19,013:~56维普资讯 第2期苏成国等:农田氮素的气态损失与大气氮湿沉降及其环境效应l9l2王艳芬,陈佐忠,6周涌.内蒙古典型草原NO研究刍议.2气候与环境研究,9723:8—819,()20252HasnSMelmE,knLR.0n7ne。
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