貴陽分部 │ 廣州分部
網站地圖聯系我們所長信箱建議留言│內部網│English│中國科學院
 
 
首頁概況簡介機構設置研究隊伍科研成果實驗觀測合作交流研究生教育學會學報 │ 圖書館 │ 黨群工作創新文化科學傳播信息公開
  科學傳播
  您現在的位置:首頁 > 科學傳播 > 媒體掃描
【北京日報】中國科學院地质地球所提出农业影响我国北方数千年氮循环变化
2019-11-22 | 作者:转自:北京日報 | 【 】【打印】【關閉

來源:北京日報  发布日期:2019年11月20日 作者:柯苑

半坡遺址畫像

  自20世紀以來,人類通過過度施用氮肥和燃燒化石燃料等方式釋放了大量的活性氮素,極大地擾動了自然氮循環過程,並由此産生了地表水體富營養化、生態脅迫和溫室效應增強等一系列環境問題。

  歐亞大陸的早期農業活動至少在8000年前業已開始,並被認爲是全新世(約11700年前至今)二氧化碳濃度“異常升高”的主要原因。然而尚不清楚的是:早期人類活動何時開始影響氮循環?在土地利用方式改變過程中,氮循環如何演化?

  氮同位素研究是揭示生態系統氮循環性質的有效手段。例如,較高的氮同位素值通常指示較大的氮素可獲得性和更開放的氮循環過程。

  在我國北方岱海湖區,存在著許多仰韶文化和龍山文化遺址,原始農業至少開始于7000年前,是研究湖區早期人類活動與土壤-植被系統氮循環之間關系的天然實驗室。黑碳是陸地植被不完全燃燒的産物(包括元素碳、木炭和部分碳化的植物殘體),隨著湖區周邊火事件的發生被保存到湖泊沈積記錄中,其氮同位素值可以反映燃燒植被的氮同位素組成。

  中國科學院地质与地球物理研究所新生代地質與環境重點實驗室副研究員王旭及合作者通過分析岱海湖泊沈積鑽孔中黑碳的氮同位素,重建了過去1萬年以來我國北方森林-草原生態系統中氮可獲得性的變化曆史,揭示了氮循環隨著土地利用方式的變化而發生的演化規律。

  研究結果表明,自距今7400年前原始農業開始時,黑碳氮同位素值顯著升高,說明湖區土壤中氮素的可獲得性顯著增加,暗示湖區土壤-植被系統的氮循環過程由封閉轉向開放狀態。氮同位素的升高伴隨著樹木比例的銳減(如在約7400至7000年前樹木百分比從62%快速降低到33%),而同期降雨的增加無法解釋該植被變化,所以早期人類通過放火來開墾土地和進行農業活動是氮循環變化的可能原因。

  該研究還發現,在原始農業(約6600-3500年前)和隋唐時期傳統農業(公元581-907年)的影響下,氮的可獲得性表現出兩種不同的變化過程,即前者呈現緩慢上升趨勢而後者則表現爲快速增加,表明土壤中氮素可獲得性對農業模式的依賴性。原始農業活動主要通過清除森林植被和耕犁土壤來增加氮素可獲得性,這是一個相對緩慢的過程,而傳統農業是通過向土壤中施放含氮肥料(如糞肥)來增加氮素可獲得性,這是一個相當快的過程。

  相關新聞
· 王旭等-GRL:人類活動導致我國北方全新世氮循環變化——來自沈積記錄中黑碳的氮同位素證據  [2019-10-23]

 

 
地址:北京市朝阳区北土城西路19号 邮 编:100029 电话:010-82998001 传真:010-62010846
版权所有© 2009- 中國科學院地质与地球物理研究所 京ICP備05029136號 京公網安備110402500032號