在落叶森林和相邻的草原中氨流的空间异质性
Xuehui Guo1,2, Da Pan1,2,3, Ryan W Daly4
1Department of Civil and Environmental Engineering, Princeton University, Engineering Quad Room E208, 59 Olden St., Princeton, NJ 08544, USA.
Agricultural and forest meteorology
|November 5, 2024
概括
气相氨 (NH3) 交换在相邻的森林和草原生态系统之间有所不同. 测量显示出不同的沉积和排放模式,突出需要考虑土地利用异质性在沉积评估.
科学领域:
- 大气化学和沉积情况
- 生物地质化学和生态系统交换
- 环境科学与污染问题
背景情况:
- 农业的氨 (NH3) 排放大大促进了活性 (Nr) 沉积,导致了诸如酸化和轻化等环境问题.
- 由于植被和土壤特征的变化,陆地和大气之间的双向NH3交换在空间上是异质的.
- 目前缺乏评估NH3流的这种空间异质性的直接测量.
研究的目的:
- 用先进的传感器技术量化和比较树叶森林和相邻草原之间的NH3流量.
- 研究不同特征的相邻生态系统中NH3交换的空间异质性.
- 确定土地类型之间的NH3流量观察到的差异的潜在驱动因素.
主要方法:
- 部署了两个快速响应的量子级联激光式开放路径NH3传感器,能够进行10Hz的测量.
- 在北卡罗来纳州的一处森林和一处草原地点,使用旋共变率计算量化NH3流.
- 分析并发的生物地质化学数据和逆向轨迹分析,以确定NH3来源区域.
主要成果:
- 在森林中观察到NH3的净沉积 (-7.3 ng NH3-N m-2 s-1),而草原显示净排放 (3.2 ng NH3-N m-2 s-1).
- 在这两个位置,NH3流表现出白天模式,中午峰值.
- 与森林植被相比,草原植被显示出明显更高的NH3排放潜力,这解释了流量差异.
结论:
- 同一个气流区内相邻的自然生态系统可以由于植被和生物地质化学的变化而表现出明显不同的NH3交换模式.
- 在升级测量,缩小模型输出和评估跨不同土地使用类型的Nr沉积时,必须考虑NH3流的空间异质性.
- 需要进一步进行长期现场流量测量,以充分了解NH3流量变化和潜在的驱动因素.
