氮循环技术路线与研究方法

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1、大气N分室

2、反硝化气态损失•氨挥发损失

3、Zo、n2)(NHS)N输入植物地上N分室（叶、叶鞘、茎）凋落植物残体N分室■/再转移再吸收枯落物N分室植物地下N分室1死亡X死根系N分室（根）X解吸//吸收分解归还/土壤N分室土壌有机N分宅•矿化/硝化作用土壤无机N分室固持作用N输出八A图1湿地系统氮循环分室模式（方框内数字为分室N储量,gN-m-2;箭头上方数字为分室间N流通量gNm^-a1）技术路线前期野外工作与资料收集试验设计氮索输入过程氮索内循环过程氮索输出过程人为氮输入牛物过程物理过程化学过程湿湿地地氨N2挥0发释tJr通气法静态箱法分彩响

4、与因去素向水位磷温利度用等性分影解响特因征素氮影挥响发因特素征通形ffi:响特因征索湿地系统氮素个物地球化学过程及其驱动机制2研究方法2.1氮输入对湿地系统的影响试验目标：定量研究外源氮在湿地系统中的分配与去向。试验设计：利用基于稳定性同位素“N示踪技术的模拟试验來开展木项研究。实施方法：2010年3月1H进行湿地植物的移栽，采用上口直径40cm、下口直径32cm、高42.5cm的塑料桶作为移栽桶，并按湿地土壤的自然深度进行移栽。因各桶内的植物密度不尽一致，所以为使各桶间具有一致的代表性，试验前将各桶内的植株定在30〜40株之间，并使其在桶内拥有

5、15天左右的适应吋间。3月16日施入丰度为20.28%的“NHj'NCh（上海化工研究院）。试验依照氮浓度设CK、1N和2N三种处理，即用一组桶作对照，另两组桶分别施入1.50g和3.00g硝酸钱。试验过程屮通过不定时的添加白来水以保持其与野外湖滨带的水分条件相一致。为了避免人南天造成桶内积水外溢而损失同位素，在模拟试验场的上部设置防雨装置，在雨天将加入同位素的各桶用防雨装置遮蔽。分别于施氮后10d、20d、30d、60d和90d取样，两个重复。取样时，先用剪刀沿土壤表面剪下植物的地上部分并分离为茎、叶和叶鞘，植物根系用水小心冲洗至无泥土为止，在

6、将植物齐器官置于80°C烘干箱屮烘干称重后磨碎成粉待测。土壤样品按0・10、10・20、20-30>30-40cm分层采集后，迅速风干，在研磨过100目筛后，装袋待测。所有样品用凯氏法测全N,用质谱法测“N丰度。2.2湿地氨挥发试验试验目标：研究湿地的氨挥发规律及影响因索,估算氨挥发量。2cm空吒2cm际縫縫縫蘇燈4cm錢協盘食邀巒盘盪食总錢邂鑿邂黑盘菱土壇图1测定抵挥发的通气法装试验设计：采用通气法测定氨挥发量。试验采用的通气法装置由聚氯乙烯侦质塑料管制成（图1）,内径15cm,高10cm。测定过程中分别将两块厚度均为2cm,直径16cm的海绵

7、均匀浸以15ml的磷酸廿油溶液（50ml磷酸+40ml丙三醇，定容至1000ml）后，如图置于硬质塑料管中，下层的海绵距管底4cm,上层的海绵与管顶相平。试验前，在样地的不同位置分别放置3个通气法氨捕获装置，调整后即开始试验。取样频次以7天左右为宜。取样时，将通气装置下层的海绵取出，迅速按编号分别装入塑料袋屮，密封。同时换上另一•块刚浸过磷酸甘油的海绵。上层海绵视其干湿状况3〜7d更换一次。变动摆放位置后，将装置重新放好，开始下一次的吸收。把取下的海绵带回实验室后，分别装入500ml的塑料瓶中，力□300ml1.0mol/L的KCL溶液，使海绵完

8、全浸于其中，振荡lh后，浸出液中的镀态氮用蒸憎定氮法或连续流动分析仪测定。实施方法：试验计划于2010年4〜10月在实验样地进行，每周进行一次。1）湿地氨挥发速率采用下式计算：氨挥发速率：NH3-N（kg/hm2.d）=[M/（AXD）]X10-2式中，M为单个装置平均每次测得的氨量（mg）；A为捕获装置的横截面积（m2）；D为每次连续捕获的时间。2）湿地氨挥发影响因素的观测及测定项口如卜•表。氨挥发影响因素观测、测定项目与时间安排类別样品测定项目时间安排气候条件气温、风速及天气状况同步观测上壤物理性质湿地土壤不同土层（0-10、地温、土壤含水量

9、、粒度采样频度为15土壤化学性质10-20、20-30、30-40cm)pH、土壤阳离子交换量（CEC）天左右一次人为活动每次的施氮量同步记录2.3湿地N2O的释放通量试验目标：研究湿地的N2O通量特征及影响因素，估算释放量。箱子底面开口，观测时将（高），根据植物不同生长期的高度选择相应的箱高,试验设计：静态箱法的基木原理是用观测箱罩住被测表面并封闭，使箱内空气与外界没有任何交换，然后定量的测定箱内空气小20浓度随时间的变化，并由此计算出被测表Uj*n2o的交换通量。试验装置如图2所示。静态箱材料为化学性质稳定的有机玻璃，厚度6mm,尺寸大小:5

10、0cm（长）X50cm（宽）X50/80/100cm静态箱放入己插入土壤20-30cm深处的不锈钢底座外缘的凹槽中，并用水密封,这样保证