黄来明，邵明安，贾小旭*，杨金玲，张甘霖*



不同利用方式下亚热带花岗岩流域元素收支平衡及其对土壤酸化的影响①

黄来明1, 2, 3，邵明安1, 3，贾小旭1, 3*，杨金玲2, 3，张甘霖2, 3*

(1 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟院重点实验室，北京 100101；2土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所），南京 210008；3 中国科学院大学，北京 100049)

选取亚热带花岗岩区不同利用方式下的3个相邻小流域 (F：100% 森林；FA1：82% 森林 + 18% 农田；FA2：76% 森林 + 24% 农田)，通过定期监测与分析雨水和径流水的元素组成，获得了流域尺度元素的降水输入与径流输出特征，在此基础上分析了元素收支平衡及其对土壤酸化的影响。结果表明：雨水中离子输入总量为181.74 kg/(hm2·a)，夏季输入量约占全年输入量的45%，Ca2+、Na+和NH4+约占阳离子输入总量的80%，SO2– 4和NO– 3约占阴离子输入总量的74%。F、FA1和FA2流域径流水中离子输出总量分别为236.81，153.17和243.36 kg/(hm2·a)，夏季输出量约占全年输出量的39% ~ 47%，Ca2+和Na+约占阳离子输出总量的81% ~ 86%，SO2– 4和NO– 3约占阴离子输出总量的65% ~70%。降水和径流水的元素收支平衡表明，F、FA1和FA2流域中SO2– 4、NO– 3、Cl–、NH4+和H+均表现为净输入，其中SO2– 4的净滞留量最高，分别为13.7、30.43和20.49 kg/(hm2·a)；而Ca2+、Mg2+和Na+均表现为净输出，其中Na+的净输出量最高，分别为28.99、14.96和31.76 kg/(hm2·a)。F、FA1和FA2流域内酸雨直接输入的H+为818 mol/(hm2·a)，而流域内氮素转化产生的H+分别为396、389和401 mol/(hm2·a)，占H+输入总量的32% ~ 33%。F、FA1和FA2流域的土壤酸化速率分别为996、1 069和1 035 mol/(hm2·a)，表明即使不考虑农业施肥的情况下农林复合流域(FA1和FA2) 的土壤酸化速率仍高于森林流域(F)。

流域；酸沉降；收支平衡；季节变化；土壤酸化速率

随着中国经济的快速发展以及对粮食和能源需求的持续增加，中国的氮、硫排放和沉降水平也在不断增加，其中热带和亚热带地区表现尤为明显[1-2]。……