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    自然濕地氮排放與氣候變化關(guān)系研究進(jìn)展

    2018-09-03 03:49:00趙姍周念清唐鵬
    關(guān)鍵詞:硝化氣候變化活性

    趙姍,周念清,唐鵬

    1. 上海海事大學(xué),上海 201306;2. 同濟(jì)大學(xué),上海 200092

    氮素是組成生命體蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)最重要的元素之一,其在自然界中的存在形式多樣且轉(zhuǎn)化途徑不一(Zhou et al.,2014)。氮在不同形態(tài)、不同環(huán)境之間的遷移轉(zhuǎn)化稱(chēng)為氮循環(huán),而發(fā)生在濕地生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán)則為濕地氮循環(huán)(周念清等,2014)。濕地系統(tǒng)中的自然濕地是指天然形成的長(zhǎng)久或者暫時(shí)性的濱海濕地、河流、湖泊、沼澤濕地等(邵媛媛等,2018)。氮是自然濕地系統(tǒng)中重要的組成成分和重要的生態(tài)因子,對(duì)濕地的初級(jí)生產(chǎn)力具有重要影響;而濕地是氮素重要的源、匯和轉(zhuǎn)化器,氮素通過(guò)固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用、厭氧氨氧化等過(guò)程在濕地生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行著不間斷的循環(huán)(Reddy et al.,2008)。氮循環(huán)過(guò)程中釋放各種含氮?dú)怏w的行為被稱(chēng)為氮排放,其中N2O是一種常見(jiàn)的溫室氣體。有研究顯示濕地釋放的N2O量正逐年增加(Burgin et al.,2012),對(duì)全球氣候變化的影響正受到越來(lái)越多的關(guān)注。

    氣候變化指長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)氣候狀態(tài)的變化,據(jù)聯(lián)合國(guó)政府氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)IPCC第五次評(píng)估報(bào)告(2013年)統(tǒng)計(jì),1880—2012年全球地表平均溫度大約升高了0.85 ℃,且本世紀(jì)前10年是最暖的10年,全球大氣CO2、CH4和N2O等溫室氣體的濃度已上升至過(guò)去80萬(wàn)年來(lái)的最高水平(IPCC,2014)??梢?jiàn),全球正經(jīng)歷著以氣候變暖為突出標(biāo)志的氣候變化(徐雨晴,2017),只是不同學(xué)者根據(jù)不同模型計(jì)算出的增溫幅度結(jié)果略有差異(Cox et al.,2000;Ganopolski et al.,2001;Smith et al.,2007)。此外,氣候變化不僅僅是指溫度的變化,還包括降雨量、降雨頻次(Trenberth,2011)以及輻射強(qiáng)度(Sitch et al.,2007)和風(fēng)速大?。‥ngland et al.,2014)的變化。IPCC預(yù)測(cè),氣候變化背景下,極端氣候、水文事件頻率和強(qiáng)度也會(huì)增加(IPCC,2014)。已有數(shù)據(jù)表明,近 50年來(lái)中國(guó)的降水格局已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化(中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院新聞辦公室,2011),這些變化都將會(huì)對(duì)敏感的自然濕地排放產(chǎn)生重要的影響。

    近年來(lái),關(guān)于氮排放與氣候變化關(guān)系的研究發(fā)展迅速,發(fā)文量逐年增加,如張金屯(1998)研究了全球氣候變化對(duì)自然土壤碳氮循環(huán)的影響,沈菊培等(2011)研究了碳氮循環(huán)對(duì)全球氣候變化的響應(yīng),但由于涉及內(nèi)容復(fù)雜,目前尚無(wú)針對(duì)濕地氮排放與氣候變化關(guān)系的系統(tǒng)總結(jié)分析。因此,本文基于ISI Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)和中國(guó)知網(wǎng)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù),針對(duì)“自然濕地氮排放與氣候變化”進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,利用文獻(xiàn)分析工具 CiteSpace軟件和Origin 9.0進(jìn)行分析,旨在為緩解氣候變暖和濕地生態(tài)水環(huán)境管理提供一定的理論支持,同時(shí)為后人了解前人研究成果、總結(jié)研究經(jīng)驗(yàn)、開(kāi)拓研究方向提供有益參考和借鑒。

    1 整體態(tài)勢(shì)分析

    截止至2018年5月,以ISI Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)中全部文獻(xiàn)為檢索對(duì)象,檢索關(guān)鍵詞為“nitrogen emission”和“climate change”,共檢索到2326篇 SCI論文;而以“wetland/marsh/swamp nitrogen emission”和“climate change”為關(guān)鍵詞,沒(méi)有檢索到相關(guān)文獻(xiàn)。在中國(guó)知網(wǎng)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù),截至目前,以“氮排放和氣候變化”為關(guān)鍵詞,共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)65篇;而以“濕地氮排放”和“氣候變化”為檢索詞,也沒(méi)有檢索到相關(guān)文獻(xiàn)。從整體來(lái)看,氮排放和氣候變化的關(guān)系已經(jīng)得到國(guó)際和國(guó)內(nèi)學(xué)者較為廣泛的關(guān)注,但是目前為止學(xué)者們對(duì)濕地氮排放和氣候變化關(guān)系的研究較少,因此對(duì)自然濕地氮排放和全球氣候變化的關(guān)系仍有很大的研究空間。

    從圖1可以看出,20世紀(jì)末國(guó)際上就有關(guān)于氮排放和氣候變化關(guān)系的研究報(bào)道,發(fā)文量呈持續(xù)增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì),但 2000年前發(fā)展較為緩慢,年發(fā)文量均在50篇以下;2000年以后,相關(guān)研究發(fā)文量增長(zhǎng)迅速,年增長(zhǎng)率平均在20%左右,2017年年發(fā)文量突破300篇。國(guó)內(nèi)對(duì)氮排放和氣候變化關(guān)系的研究起步較晚,2004年首次發(fā)表相關(guān)文章1篇,之后也逐年增加,到2016年發(fā)表9篇文章。從發(fā)文量年增長(zhǎng)率可以看出,IPCC評(píng)估報(bào)告對(duì)氮排放和氣候變化關(guān)系的研究起較大的促進(jìn)作用,從1990年IPCC發(fā)布第一次評(píng)估報(bào)告開(kāi)始,除了1995年第二次外,2001年第三次、2007年第四次以及2012年第五次會(huì)議結(jié)束后,氮排放和氣候變化相關(guān)文章的發(fā)文量都大幅增長(zhǎng)??梢?jiàn),隨著全球氣候變化加劇,生態(tài)環(huán)境安全所受到的威脅更加嚴(yán)重,尤其在目前嚴(yán)峻的氮肥資源濫用及水體富營(yíng)養(yǎng)化的形勢(shì)下,越來(lái)越多的專(zhuān)家開(kāi)始關(guān)注氮排放與氣候變化的相互影響。

    圖1 氮排放和氣候變化關(guān)系發(fā)文量年代分布和年增長(zhǎng)率Fig. 1 The time distribution and annual rate of growth of papers

    2 研究進(jìn)展分析

    2.1 自然濕地氮排放對(duì)氣候變化的影響

    濕地氮排放對(duì)氣候變化的影響可分為直接影響和間接影響。直接影響主要包括濕地氮排放過(guò)程中釋放的溫室氣體對(duì)氣候產(chǎn)生的影響;間接影響主要是指發(fā)生氮排放的氮循環(huán)過(guò)程與碳循環(huán)的耦合關(guān)系,氮循環(huán)通過(guò)影響二氧化碳(CO2)的釋放和吸收而對(duì)氣候變化產(chǎn)生間接影響。

    2.1.1 直接影響

    自然濕地氮排放對(duì)氣候變化的直接影響主要是通過(guò)濕地土壤中發(fā)生的硝化和反硝化過(guò)程中釋放的大量的溫室氣體——氧化亞氮(N2O)而產(chǎn)生的(Bateman et al.,2005)。盡管N2O是一種低含量溫室氣體,它的增溫效果卻是C2O的298倍,且在大氣中的存留時(shí)間較長(zhǎng),可達(dá)100多年(Harrison et al.,2005)。據(jù)統(tǒng)計(jì),生物圈向大氣釋放的N2O有 80%~90%來(lái)源于土壤(Chapuis-Lardy et al.,2006),而高溫、濕潤(rùn)、中性酸堿度、高碳氮含量的濕地土壤則是N2O的重要排放源。

    由于人類(lèi)固氮作用、化石燃料燃燒、城市化等活動(dòng)(圖2),進(jìn)入地球的活性氮已經(jīng)出現(xiàn)大幅增加(Galloway,2005;Galloway et al.,2004),使得進(jìn)入濕地系統(tǒng)中的氮也隨之增加。土壤和水體N2O釋放速率與有效氮濃度呈正相關(guān)(Williams et al.,1992),因此濕地中活性氮的增加會(huì)增強(qiáng)硝化和反硝化作用,進(jìn)而加劇濕地土壤N2O的排放。研究表明,人工固氮能力增加會(huì)使大氣N2O含量也相應(yīng)增加,如果向地球表面輸入1000 kg自然或者人為來(lái)源的活性氮,其中的1%~5%就會(huì)變成N2O氣體而進(jìn)入大氣層(Crutzen et al.,2008)。此外,不斷增長(zhǎng)的固氮能力可能使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)中氮供應(yīng)量超過(guò)生物需求量,產(chǎn)生濕地氮飽合問(wèn)題(Galloway et al.,2002;Hanson et al.,1994;Vitousek et al.,1997),這將使?jié)竦鼗钚缘亢蚇2O排放增長(zhǎng)迅速。隨著人們對(duì)CO2和CH4產(chǎn)生的溫室效應(yīng)的重視,濕地生態(tài)系統(tǒng)中CO2和CH4釋放增長(zhǎng)率可能呈下降趨勢(shì),但氮肥和化石燃料使用量的持續(xù)增長(zhǎng)可能使 N2O釋放大幅度提高(Galloway et al.,2008)。如果人工固氮增長(zhǎng)率保持不變,N2O有可能代替CH4成為第二大溫室氣體。

    圖2 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮排放與氣候變化關(guān)系的影響(改編自Zhao et al.,2016)Fig. 2 Impacts of human activities on relationships of nitrogen emission and climate change

    2.1.2 間接影響

    濕地生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)都是相互聯(lián)系、相互耦合的。濕地氮循環(huán)和碳循環(huán)也是密切相關(guān)、高度耦合的統(tǒng)一關(guān)系(Reddy et al.,1987)(圖3)。氮素影響植物光合作用、有機(jī)碳分解、同化產(chǎn)物的分配以及生態(tài)系統(tǒng)對(duì)大氣CO2濃度升高的響應(yīng)等多方面生態(tài)過(guò)程,氮素的任何變化都可能導(dǎo)致碳貯量和碳通量的變化(任書(shū)杰等,2006)。氮碳耦合對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響是通過(guò)碳氮比(C∶N)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通常情況下,25∶1被認(rèn)為是C∶N的分界值,當(dāng)C∶N>25時(shí),N2O 的排放量則為零(Hunt et al.,2007)。新鮮枯落物中的C∶N一般比較高,尤其是在一些木質(zhì)的枯落物中,隨著時(shí)間的變化C∶N降低,在未被擾動(dòng)的生態(tài)系統(tǒng)中,土壤C∶N最終趨近14。此外,由于氮氧化合物和揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放在對(duì)流層形成的臭氧會(huì)減弱植物的生產(chǎn)力,從而減少植物從大氣中吸收的CO2(周智敏等,2017)。

    圖3 碳氮耦合對(duì)氣候變化的影響(改編自Thornton et al.,2009)Fig. 3 The impacts of coupled nitrogen-carbon cycle on climate change

    生物圈可以吸收排放到大氣中的50%的CO2,而活性氮會(huì)影響濕地生態(tài)系統(tǒng)從大氣中吸收 CO2(Heimann et al.,2008)。濕地中活性氮增加會(huì)改變濕地的 CO2匯,因?yàn)榈墓?yīng)情況和植物的光合作用密切相關(guān),濕地中氮增加后會(huì)促進(jìn)植物的光合作用,使植物吸收更多的 C2O(Luo et al.,2004),從而增加濕地植被的固碳能力(呂超群等,2007)。據(jù)估計(jì),至2030年,活性氮的增加會(huì)使碳排放的截獲量增加10%左右(Reay et al.,2008)?;钚缘脑黾右矔?huì)改變生態(tài)系統(tǒng)中CH4的產(chǎn)生和消耗(方華軍等,2014),如濕地中的氮沉降會(huì)刺激維管植物的生長(zhǎng),進(jìn)而增加該系統(tǒng)內(nèi)碳的供給量和 CH4的產(chǎn)生量(曾競(jìng)等,2013);也可能會(huì)改變微生物的消耗量,從而改變濕地系統(tǒng)中 CH4的總排放量(胡敏杰等,2015)。另外,反芻動(dòng)物可以將其所攝取食物的3%~8%轉(zhuǎn)化為CH4(Lassey,2007),活性氮的增加會(huì)產(chǎn)生更多易消化的食物,從而可能減少反芻動(dòng)物的CH4產(chǎn)生和排放。研究顯示,CH4轉(zhuǎn)化率隨飼料質(zhì)量和動(dòng)物生產(chǎn)效率的提高而降低(Kumar et al.,2014),因此活性氮增加可以使?jié)竦靥峁└鄡?yōu)質(zhì)飼料,間接減少 CH4的排放及其對(duì)氣候的影響。

    2.2 氣候變化對(duì)自然濕地氮排放的影響

    氣候變化對(duì)自然濕地氮排放的影響主要是通過(guò)氣候因子影響發(fā)生氮排放的主要氮循環(huán)過(guò)程(硝化和反硝化)而產(chǎn)生的。這些氣候因子包括溫度、降水、輻射、光速和光照等。氣候變化通過(guò)這些因子對(duì)濕地氮排放產(chǎn)生影響,最終會(huì)對(duì)濕地環(huán)境產(chǎn)生影響(圖4)。

    圖4 氣候變化對(duì)濕地氮排放的影響(改編自夏星輝等,2012)Fig. 4 The impacts of climate change on nitrogen cycle of wetlands

    2.2.1 溫度

    溫度是一種時(shí)時(shí)刻刻都對(duì)生態(tài)系統(tǒng)在起重要作用的氣候因子。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的所有的生物地球化學(xué)循環(huán)都必須在一定的溫度范圍內(nèi)才能進(jìn)行。當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)或低于適宜的溫度時(shí),就會(huì)影響氮循環(huán)某個(gè)環(huán)節(jié)的循環(huán)速率,甚至?xí)种颇硞€(gè)環(huán)節(jié)的發(fā)生,從而擾亂濕地氮循環(huán),打破濕地系統(tǒng)內(nèi)的氮平衡狀態(tài),最終可能會(huì)因?yàn)闈竦貎?nèi)活性氮大量減少而影響濕地的初級(jí)生產(chǎn)力(Elser et al.,2007),也可能會(huì)造成濕地內(nèi)活性氮大量富集,引發(fā)濕地富營(yíng)養(yǎng)化(Morris,1991)。

    濕地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)氮循環(huán)的各個(gè)環(huán)節(jié)也都有各自的適宜溫度范圍。在 5~35 ℃的溫度范圍內(nèi),氮的礦化速率與溫度呈正相關(guān),溫度的升高可提高土壤有機(jī)氮的礦化率,從而顯著提高土壤有效氮的含量(Cassman et al.,1980)。硝化作用最適宜溫度為25~35 ℃,<5 ℃或>40 ℃均抑制硝化作用發(fā)生(Sahrawat,2008);而反硝化作用的適宜溫度為5~67 ℃(Bachand et al.,2000;Stanford et al.,1975),溫度范圍較廣。溫度升高從宏觀上也會(huì)影響濕地面積和時(shí)空分布,但面積變大或變小與濕地所在地區(qū)氣候有關(guān)。孟煥等(2016)發(fā)現(xiàn)溫度升高使得以冰雪融水為主要補(bǔ)給源的濕地面積逐年增加,使半濕潤(rùn)區(qū)的濕地面積減少,在一定程度上減緩了干旱區(qū)濕地面積的萎縮。位于中國(guó)青藏高原的若爾蓋濕地也發(fā)現(xiàn)面積總體呈下降趨勢(shì),這與當(dāng)?shù)仄骄鶞囟让芮邢嚓P(guān)(李國(guó)明等,2017)。溫度升高引起的濕地面積大小變化會(huì)影響氮在濕地的停留時(shí)間,進(jìn)而影響濕地氮循環(huán)的周期,最終對(duì)氮排放也會(huì)產(chǎn)生影響。

    2.2.2 降雨

    水分是濕地土壤的重要組成部分,濕地中不斷進(jìn)行的各類(lèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量交換都需要在水的參與下才能進(jìn)行,因此,濕地系統(tǒng)對(duì)供水量大小變化和供水水質(zhì)的變化非常敏感(Erwin,2009)。氣候變化會(huì)引起降雨強(qiáng)度和降雨頻次的變化,從而引起土壤含水量的變化,進(jìn)而影響濕地土壤的透氣性、氧化還原電位(Eh)、pH值、微生物活性以及濕地土壤中N2O等氣體向大氣擴(kuò)散的速率等,因此濕地氮循環(huán)受到土壤含水率變化的影響(Yu et al.,2009)。在一定的土壤含水量范圍內(nèi)(飽和含水量的57%~78%),礦化速率隨含水量的增加而升高,當(dāng)超過(guò)該范圍時(shí),凈礦化速率隨含水量的升高而降低(Sleutel et al.,2008)。同樣,在一定范圍內(nèi),降水量的減少也可導(dǎo)致土壤有效氮含量的減少。例如,有試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用人工控制凈降水量時(shí),土壤有效氮濃度顯著減少,說(shuō)明凈降水量對(duì)土壤有效氮的影響較大(Jonasson et al.,1993)。硝化作用和反硝化作用過(guò)程中最易產(chǎn)生 N2O的土壤含水量為飽和含水量的45%~75%(Hansen et al.,1993)。當(dāng)土壤處于飽和含水量以下時(shí),N2O排放量隨土壤水分的增加而增加,此時(shí)硝化作用是產(chǎn)生N2O的主要機(jī)制(Schuster et al.,1992);而在飽和含水量以上時(shí)N2O的排放逐漸減弱,此時(shí)反硝化是N2O的主要來(lái)源。

    此外,有關(guān)降雨強(qiáng)度和氮流失關(guān)系的研究都表明,降雨徑流中總氮的流失濃度隨著降雨量的增加而增大(吳希媛等,2007;張亞麗等,2004),使得進(jìn)入濕地系統(tǒng)中的氮污染物濃度增加,從而增加非點(diǎn)源污染源對(duì)濕地系統(tǒng)的污染力度,引其濕地氮循環(huán)的紊亂。

    2.2.3 其他因子

    全球氣候變化除了溫度和降雨的變化,光照、輻射和風(fēng)速風(fēng)向等因子也會(huì)發(fā)生變化,這些氣候因子的變化也會(huì)對(duì)濕地氮循環(huán)過(guò)程造成一定的影響。太陽(yáng)輻射中的紫外射線(xiàn)B(UV-B)輻射能量高、穿透力強(qiáng),過(guò)度的UV-B輻射將給濕地生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)重要影響,包括濕地中的氮循環(huán)。李慧麗等(2015)研究了紫外輻射對(duì)人工濕地氮形態(tài)及去除的影響,發(fā)現(xiàn)UV-B輻射促進(jìn)了人工濕地基質(zhì)的硝化強(qiáng)度,但抑制了反硝化強(qiáng)度。風(fēng)向和風(fēng)速會(huì)影響濕地水體中水流的流動(dòng)和濕地上空氮氧化物的流動(dòng),進(jìn)而影響濕地中氮污染物在水和大氣中的分布。朱兆良等(1985)通過(guò)對(duì)稻田肥料損失的研究表明,在光照較強(qiáng)的情況下,氨揮發(fā)將成為氮損失的重要途徑;同樣地,風(fēng)速增大,氨揮發(fā)量也會(huì)增多。受氣壓影響,光照和風(fēng)速對(duì)氮循環(huán)產(chǎn)生的其他氣體如 N2、N2O也會(huì)有相同的影響。光照條件對(duì)濕地沉水植被吸收氮素也有一定的影響,黑暗條件下,苦草(Vallisneria spiralls)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)對(duì)銨態(tài)氮的吸收速率在相同外源銨態(tài)氮濃度條件下都低于對(duì)應(yīng)的光照條件下其對(duì)銨態(tài)氮的吸收,說(shuō)明黑暗條件下植物對(duì)銨態(tài)氮的吸收速率下降(鐘愛(ài)文等,2013)。光照越強(qiáng),稻田里以硝態(tài)氮為氮源的水稻排放的 N2O越多(徐勝光等,2016)。綜上所述,氣候變化的其他因子主要對(duì)濕地植被的生長(zhǎng)和發(fā)育有重要影響,而濕地植被又是濕地氮循環(huán)過(guò)程中重要的源、匯和轉(zhuǎn)化器(Tanner et al.,1995),因此,氣候變化的其他因子通過(guò)影響濕地植被的生長(zhǎng)而對(duì)濕地氮排放產(chǎn)生重要影響。

    3 展望

    IPCC于2017年4月在肯尼亞召開(kāi)了第六次會(huì)議,會(huì)議確定報(bào)告主題為全球升溫幅度達(dá)到1.5 ℃的影響及溫室氣體排放途徑等。IPCC第六次評(píng)估報(bào)告完成后必將會(huì)推動(dòng)相關(guān)科學(xué)研究的發(fā)展,使我們更加深入地認(rèn)識(shí)氣候和環(huán)境關(guān)系。因此,隨著科學(xué)界對(duì)全球氣候變化影響的重視,自然濕地氮排放與氣候變化關(guān)系也會(huì)受到越來(lái)越多的關(guān)注。然而,目前已有的研究結(jié)果表明,目前關(guān)于自然濕地氮排放與全球氣候變化的認(rèn)知是極為有限的,還存在許多的不確定性和未解決問(wèn)題,已有的科學(xué)結(jié)論和問(wèn)題需要更進(jìn)一步的研究數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證和豐富,基于本文所述的研究進(jìn)展,作者提出如下的研究展望:

    (1)加強(qiáng)濕地氮排放和氣候變化關(guān)系的研究。通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量法可知,全球范圍內(nèi)對(duì)濕地氮排放和氣候變化關(guān)系的研究非常少,建議加強(qiáng)對(duì)全球或某一國(guó)家濕地系統(tǒng)氮排放的數(shù)據(jù)采集,從而建立濕地氮排放與全球氣候變化的關(guān)系。

    (2)細(xì)化和量化濕地氮排放對(duì)氣候變化的影響研究。目前大多文獻(xiàn)都聚焦于氣候變化對(duì)濕地氮排放的影響研究,而對(duì)濕地氮排放對(duì)氣候變化的影響有所忽視。雖然目前濕地氮排放對(duì)全球變化的影響相較于碳循環(huán)對(duì)氣候變化的影響較小,但如果不引起重視,氮素溫室氣體的排放也將會(huì)成為氣候變化的主要因子。

    (3)注重氣候變化的其他因子對(duì)濕地氮排放的影響研究。這些氣候因子對(duì)濕地植被的生產(chǎn)力有重要影響,而濕地植被又是濕地生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分,是濕地氮重要的源、匯和轉(zhuǎn)化器。同時(shí),光照輻射等對(duì)濕地富營(yíng)養(yǎng)化影響也較大,厘清氣候變化其他因子對(duì)濕地氮排放的影響對(duì)提高濕地初級(jí)生產(chǎn)力有重要作用。

    (4)明確發(fā)生氮排放的氮循環(huán)過(guò)程中的生物、物理、化學(xué)作用的交互過(guò)程。大氣中的氮通過(guò)濕地土壤中微生物的固定作用轉(zhuǎn)化為有機(jī)氮從而進(jìn)入生物體,經(jīng)過(guò)礦化(氨化)作用形成銨態(tài)氮,再經(jīng)硝化、反硝化及氨揮發(fā)等過(guò)程返回大氣,這方面研究目前都沒(méi)有量化,將是以后的研究主題。

    (5)濕地氮排放產(chǎn)生的N2O對(duì)氣候及環(huán)境的影響程度將是重點(diǎn)研究領(lǐng)域以及需要突破的技術(shù)難點(diǎn)。濕地氮排放對(duì)氣候系統(tǒng)的影響以及彼此的量化關(guān)系、氮排放的區(qū)域性特征等問(wèn)題是今后亟待關(guān)注和開(kāi)展的研究方向和焦點(diǎn)。

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