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矿山废水灌溉区农田土壤N2O的产生及释放机制研究 预览
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作者 梅林 +2 位作者 李杏 李锐 曹英杰 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-10,共10页
农田系统是温室气体N2O的主要排放源,目前对酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)灌溉影响下,农田土壤剖面N2O的来源识别、转换机制及其控制因子缺乏深入研究。本文选择广东省大宝山矿区下游沿岸水稻田和甘蔗田两种典型农田,针对酸性... 农田系统是温室气体N2O的主要排放源,目前对酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)灌溉影响下,农田土壤剖面N2O的来源识别、转换机制及其控制因子缺乏深入研究。本文选择广东省大宝山矿区下游沿岸水稻田和甘蔗田两种典型农田,针对酸性矿山废水灌溉区(上坝村)和天然来水灌溉区(连心村),对土壤理化性质、重金属含量及包气带N2O浓度、同位素特征值进行了测定,定量计算了硝化和反硝化作用对土壤中N2O的贡献比和N2O转化为N2的还原比,评价了其相关影响因素。结果表明:在AMD影响下,灌区农田土壤剖面N2O浓度均高于同种作物类型天然来水区土壤,同种灌溉处理下甘蔗田土壤N2O浓度高于水稻田。甘蔗田表层土壤(0~30cm)反硝化作用对N2O产生量的贡献比高于硝化作用,约71.29%N2O由反硝化作用产生。AMD灌区甘蔗田土壤剖面中N2O还原成N2的比例随深度增加逐渐减小,在N2O浓度峰值处仅有15.54%N2O被还原成为N2,而天然来水区N2O还原成N2的平均比率高达49.80%。这表明较弱的土壤N2O还原能力导致较高浓度的N2O残留在土壤中。相关性分析表明,AMD灌溉通过改变上坝村土壤的pH、重金属含量、含水率从而改变了土壤N2O的来源途径及还原能力。组合同位素特征值溯源法有效地揭示了农田土壤N2O的来源和AMD灌区土壤的潜在生态风险,为日后的治理修复工作提供了科学依据。 展开更多
关键词 同位素特征值 N2O 酸性矿山废水灌溉 硝化作用 反硝化作用 红壤区
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