高氮沉降背景下南亚热带森林15N同位素示踪及其淋失动态研究
编号:2944 访问权限:私有 更新:2023-04-12 19:09:52 浏览:189次 特邀报告

报告开始:2023年05月07日 08:00(Asia/Shanghai)

报告时间:20min

所在会场:[5B] 5B、环境科学 [5B-4] 5B-4 环境科学

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摘要
大气氮沉降的日益增加及其全球化,巨大地改变了陆地生态系统氮素循环,并且威胁到了生态系统的健康和安全。氮沉降对森林生态系统的影响程度依赖于氮素的去向。然而,大气氮沉降在热带亚热带森林中的去向研究极其有限。本研究利用首次15N稳定同位素示踪方法,探讨了沉降氮在中国南方季风常绿阔叶林中的淋失动态。本研究依托在南亚热带鼎湖山国家级自然保护区建立的长期氮沉降研究样地,施氮10年后,分别在对照(自然背景,不施氮)和施氮样地(+50 kg N ha-1 yr-1)进行为期一年的每月15NH415NO3同位素添加。分别在同位素示踪前(5个月)、示踪期间(1年)和示踪5年后(1年)进行水样分析。研究发现:(1)氮输入增加促进了氮素向深层土壤迁移与流失,氮素的输出仍以DIN为主(主要为特别是NO3--N),在对照样地氮素的输入与输出基本持平,生态系统处于“氮饱和”状态;(2)15N同位素标记前,地表径流和土壤溶液中(20cm土层深度)15N自然丰度普遍为负值,15N同位素添加期间显著促进了土壤溶液δ15N值,但是在停止施加同位素后3个月内δ15N值迅速下降,成对数曲线式回落;(3)示踪5年后,地表水和土壤溶液δ15N值普遍在0-20‰ 范围内波动,并没有降低到示踪前的水平;(4)添加同位素期间0-20cm土壤水的总氮回收率在对照和氮处理样地分别为14%和23%(相当于淋失的氮量分别为7和23 kg N ha-1 yr-1),示踪5年后总氮回收率低于3%。上述结果表明,长期高氮背景下,从生态系统中淋失的氮绝大部分为“老氮”,新输入的氮并没有预期的那样绝大部分流失;土壤和植物仍是最主要的氮素储存库,这在一定程度上反映了生态系统具有较强的储氮能力,尽管生态系统已达到“氮保和”。然而,以硝酸盐为主的氮素迁移带来的生态后果仍需进一步评估。
关键词
氮沉降,热带森林,氮素淋失,氮稳定同位素,氮饱和
报告人
鲁显楷
副主任 中国科学院华南植物园

稿件作者
鲁显楷 中国科学院华南植物园
莫江明 中国科学院华南植物园
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重要日期
  • 会议日期

    05月05日

    2023

    05月08日

    2023

  • 03月31日 2023

    初稿截稿日期

  • 05月25日 2023

    注册截止日期

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