外源氮素对人工湿地N_2O排放通量影响的研究_万晓红

第7卷　第4期2009年12月中国水利水电科学研究院学报JournalofChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearchVol.7　No.4December,2009收稿日期:2008-02-20基金项目:国家973项目(2006CB403403);国家自然科学基金项目(50579076)作者简介:万晓红(1978-),女,河北张家口人,博士,主要从事水环境化学研究。E-mail:wanxh@iwhr.com文章编号:1672-3031(2009)04-0264-06外源氮素对人工湿地N2O排放通量影响的研究万晓红,匡尚富,周怀东,王雨春(中国水利水电科学研究院水环境研究所,北京　100038)摘要:氮素通过干湿沉降、地表径流、农业灌溉等途径进入湿地中,导致湿地N2O的产生和排放发生变化,而N2O是一种温室气体,具有较高的温室效应潜力,会对环境造成严重影响。本研究模拟白洋淀芦苇湿地,构建人工模拟湿地系统进行外加氮素试验,用静态暗箱-气相色谱法进行N2O的通量观测,研究外源氮素输入对湿地N2O排放通量的影响。结果表明,外源氮素形态的不同不仅影响湿地系统中环境因子的改变,还会影响氮素进入湿地系统后的迁移转化。硝态氮是湿地N2O产生和排放的主要影响因子,芦苇湿地系统中氮素的反硝化作用强于无植被湿地系统,N2O的排放主要发生在反硝化过程中。关键词:外源氮素;湿地;N2O中图分类号:X511文献标识码:A1　研究背景N2O是一种温室气体,它的增温效应在于它能吸收红外波段的能量[1]从而减少地表热辐射的向外扩散,其单个分子的温室效应潜力是单个CO2分子的310倍[2],且其寿命是已知温室气体中最长的,大约为150年。N2O在对流层中相当稳定,唯一的清除机制是平流层光解,即进入平流层后被分解为N2和NO,而NO会造成臭氧层空洞的出现及酸雨的发生[3]。有研究报道,大气中的N2O增加一倍将会导致全球气温升高0.44℃,臭氧减少10%,紫外线向地球的辐射增加20%[4]。然而,N2O在大气中的含量却以每年0.25%的速率增长[5],对环境造成了严重影响。湿地是N2O的源、汇或转换器,N2O排放速率较高。Schiller等[6]发现加拿大哈德逊湾湿地的N2O排放量占所排放总量的80%。湿地N2O排放受氮素有效性调节[7],其排放