人类活动导致的大量活性氮排放通过大气沉降影响着陆地与水生生态系统,引起诸如水体富营养化等问题。近30多年来,中国政府推行了多项控制污染物排放的措施,例如减少氮氧化物的排放。尽管如此,中国仍然是全球大气氮沉降的重点区域之一,并且这些政策措施在控制大气氮沉降及其对水体氮输入方面的作用并不明显。为此,我们需要解决两大关键问题:一是明确人为排放的污染物以及气候变化对大气氮沉降的影响;二是理解大气直接氮沉降(直接进入水体)和大气间接氮沉降(先沉积到地面后经地表径流进入水体)对于水体中氮含量的具体影响。
研究表明,旨在减少酸性气体排放的政策在降低大气氮沉降以及由此造成的水体氮输入方面的效果有限。在过去的三十年中,研究区域内平均总氮沉降量上升了55%(图1)。从1991年到1999年,由于人为源排放引起的大气氮沉降总量增加了18.3%,而在2000年代这一数字下降了2.7%。到了2010年代,即便实行了更为严格的酸性气体排放控制政策,由人为源排放的活性氮所导致的大气氮沉降仍然增长了0.5%。这一现象主要是由于农业源氨排放占总氮沉降的比例较高(2011年达到30%),并在2019年进一步增加了7%,导致还原态氮(NHx)沉降量的增加,从而抵消了因控制酸性气体而减少的氧化态氮(NOy)沉降量(图2),使得总体氮沉降量维持在一个高水平。此外,由人为源排放导致的氮沉降以直接或间接的方式对水体氮输入的贡献平均增加了3%,其中间接氮沉降是主要的氮输入途径(图3)。
来源:Ad植物微生物
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