亚热带稻区氨浓度多时间尺度变化及其干沉降

作者：詹慧秀; 朱潇; 王娟; 沈健林; 李勇; 吴金水

来源：环境科学, 2024, 45(08): 4502-4511.

DOI：10.13227/j.hjkx.202307243

• 氨（NH3）
• 时间尺度
• 干沉降
• 氨挥发
• 氮沉降

气象因子与人为活动显著影响大气氨浓度及其干沉降.目前,有关大气氨浓度的月尺度的时空变异特征有较多研究,而关于小时及日尺度等更精细时间尺度的大气浓度的变化特征及影响因素还不清楚.选取湖南省长沙县一个典型双季稻区,采用快速NH3分析仪和小型气象站对大气NH3浓度与相关气象因子进行为期1a的在线连续监测,对不同时间尺度（小时、日、月）下大气氨浓度、气象影响因子与干沉降通量进行分析.主要结果如下:稻区全年ρ（NH3）日平均值（以N计,下同）变化范围在0.01～58.0μg·m-3,年平均值为5.3μg·m-3.从小时尺度来看,大气NH3浓度24 h动态均呈现单峰型,在不同季节峰值出现的时间存在差异,冬季较其余3个季节滞后.从日尺度来看,NH3浓度主要受稻区施肥影响,在施肥后1～3d出现高峰,其后逐渐下降.从月尺度来看,ρ（NH3）月平均值在7月达到峰值,为12.8μg·m-3;10月为1.6μg·m-3,为谷值.从小时尺度看,NH3浓度受气象因子的影响因季节发生变化,主要表现为:四季中NH3浓度与空气温度、太阳辐射均表现出显著正相关,在春夏两季,与风速呈显著正相关,而除冬季外其与空气相对湿度呈显著负相关.从日尺度看,NH3浓度与空气温度、降雨量和太阳辐射均呈显著正相关,而与相对湿度呈显著负相关.在月尺度上,各单个气象因子与NH3浓度无显著相关性.干沉降计算结果表明,以小时平均NH3浓度计算得到的干沉降通量（以N计）为8.5kg·（hm2·a）-1,比以日平均计算的年通量高11.6%,比以月平均计算的年通量高12.4%.综上所述,亚热带稻区氨气浓度存在显著日变化和季节变化,加强氨气浓度的小时尺度观测,有助于揭示氨气浓度的多时间尺度变化特征和更准确定量氨气干沉降.

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院亚热带农业生态研究所