近10年中国典型农田生态系统水体pH和矿化度变化特征

作者：刘旭艳; 张心昱^*; 袁国富; 朱治林; 唐新斋; 孙晓敏^*

来源：环境化学, 2019, 38(06): 1214-1222.

• 中国生态系统研究网络(CERN)
• 农田生态系统
• pH
• 矿化度
• 时空变化

选取中国生态系统研究网络(CERN)12个典型农田生态系统,2004—2006年和2014—2016年降水、地表水、地下水pH和矿化度的监测数据,分析中国典型农田生态系统10年间pH和矿化度的变化特征.结果表明,红壤丘陵区降水、地表水、地下水pH最低.10年间桃源、千烟洲降水pH显著降低,且2014—2016年pH<5.60,为酸沉降;地表水pH为红壤丘陵区(6.33—6.89)低于其余地区(7.61—8.19),10年间桃源、海伦地表水pH降低1.39和0.35,而鹰潭、千烟洲地表水pH升高0.77和1.19;地下水pH为南方红壤丘陵区(5.55—7.45)、东北平原(6.71—7.46)低于其余地区(7.62—8.27).10年间栾城地下水pH降低0.60,而盐亭、千烟洲地下水pH增加0.47和0.78;地表水矿化度为黄淮海平原>黄土高原>东北平原>长江三角洲>川中丘陵>红壤丘陵区.其中禹城(936—1183 mg·L-1)最高,鹰潭和千烟洲最低(25—87 mg·L-1).10年间桃源和千烟洲地表水矿化度降低138 mg·L-1和62 mg·L-1,其余农田生态系统变化不显著;地下水矿化度禹城(1594—2094 mg·L-1)最高,为Ⅳ类地下水(1000—2000 mg·L-1);封丘、栾城、安塞、常熟、盐亭、沈阳(319—750 mg·L-1)其次,为Ⅲ类(500—1000 mg·L-1)或Ⅱ类(300—500 mg·L-1);其余生态系统达Ⅰ类(<300 mg·L-1)地下水标准.10年间禹城地下水矿化度增加500 mg·L-1,沈阳、长武、盐亭、千烟洲、常熟站、桃源降低102—384 mg·L-1.不同空间格局、地质结构差异、化石燃料燃烧、人类活动(耕作、施肥、灌溉)是造成农田生态系统各水体pH和矿化度变化的主要原因.本研究结果为生态系统水体酸碱度、矿化度评估及其长期动态变化提供数据依据.

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院地理科学与资源研究所