矿山废水灌溉区农田土壤N2O的产生及释放机制研究

• 作者: 唐常源 常伊梅林 曹英杰 李杏 李锐
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 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
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 农业生态系统及其调控
• 页码范围: 1-10
• 页数: 10页
• 分类号: X53
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.180568

摘要

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(0～30 cm)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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李锐	中山大学环境科学与工程学院	13	78	5.0	8.0
2	曹英杰	中山大学环境科学与工程学院	6	1	1.0	1.0
3	唐常源	中山大学地理科学与规划学院	8	22	2.0	4.0
7	常伊梅林	中山大学地理科学与规划学院	1	1	1.0	1.0
8	李杏	中山大学环境科学与工程学院	1	1	1.0	1.0