來源：土(tǔ)壤時空
提到“酸化”，人們首先想到的往往是酸沉降和(hé)土(tǔ)壤酸東南化。上世紀70年以來，随着經濟的迅速發展和(hé)城市化的不斷推西生進，我國大氣酸沉降逐年增加，當前，我國已成為繼北美和(hé)歐洲之後的世界第三如場大酸沉降集中(zhōng)分布區（Gall靜秒oway et al., 2008; Liu et al., 2013）。而日高麗益增加的酸沉降則導緻了森林和(hé)草地等得家自然生态系統嚴重的土(tǔ)壤酸化問(wèn)題（Yang et al白作., 2012; Zhang et al., 2022）。除對土(tǔ)壤的影有土響之外，嚴重的大氣N、S沉降也會導緻地表計離水系統中(zhōng)N、S輸入量和(hé)運制低移量的增加（Duan et al., 2016）。研究表明，從1990一人s-2010s，中(zhōng)國内陸水域的N沉降輸男請入量從122.26 Gg N yr−1增長到了237.75 Gg 他影N yr−1（Gao et al., 2019）。
那大量的酸沉降輸入地表水系統，會引起地表水的酸化嗎？Yu 內窗et al.（2017）對全國範圍内25線讀5個(gè)樣點的調查結果表明，在中(zhōng)國，地表水酸化并不是一個會你(gè)嚴重的問(wèn)題，僅有少(shǎo)量的區我地表水pH低于6.0。但是，地表水沒有發生酸化是否代表藍章着酸沉降對水域周邊的生态系統沒有産生影響呢(ne)?
為探究我國亞熱帶農業(yè)流域的酸化狀況，近期，Dong 線可et al.（2022）以典型亞熱帶農業(yè)流域——紅壤哥海關(guān)鍵帶（RSCZO）為研究對象，基于對流域站司系統内主要輸入輸出源的定期監測，對流域系統内主要元素的輸入輸有機出平衡和(hé)以及不同質子(zǐ)（H+）産生過程業熱和(hé)中(zhōng)和(hé)過程對土(tǔ)壤酸化和(輛中hé)中(zhōng)和(hé)的貢獻進行了量化（圖1）。
圖1 紅壤關(guān)鍵帶
流域“酸化”了嗎？
兩年的監測結果表明，雖然流域内雨水的平均p照笑H僅為4.63，且超過90%的雨水為酸性（pH<5.6），但流域入地黑口和(hé)出口處的地表水卻均為中(zhōng)性（入口和(hé)出拍妹口處平均pH分别為7.34和(hé)6.93）。這表明流域内大量的N肥費舞施用（320 kg N ha-1 yr-1）和(hé)嚴重的酸見年沉降并未導緻地表水的明顯酸化。
但對流域内主要元素輸入輸出平衡的計算結果表明，RSCZO流域内城很存在明顯的NO3-淨流失（2945 動火;molc ha-1 yr-1，圖2）同時伴随鹽河校基離(lí)子(zǐ)的大量淨流失（3842 molc水答 ha-1 yr-1，圖2）。通(tōng)過與亞熱機樹帶紅壤風化速率的對比（230-1080 m嗎街olc ha-1 yr-1，Duan et a要去l., 2002），我們發現RSCZO的鹽基離(lí)子(zǐ)庫處大子于淨虧損狀态（2762-3612 molc ha-1&開歌nbsp;yr-1）。如(rú)果維持當前的虧損速率，20年後，RS體朋CZO的土(tǔ)壤鹽基飽和(hé)度将會下(xià)降23能廠-32%。
圖2 紅壤關(guān)鍵帶内主要元素負荷
注：正值和(hé)負值分别表示淨輸入和(h公區é)淨輸出；未考慮植物對NH4+、NO3-和(日事hé)H+的吸收。
流域為什麼“酸化”了？
由于流域内大量的N肥施用和(hé)植物收獲，RSCZO的總如分H+産生量（5152 molc ha-1 y對頻r-1）遠(yuǎn)大于大部分自然生态系統（圖3）。N轉化過程（1話也2.1-38.8%）是流域酸化的主要驅動算通(dòng)力（68%），而H+沉降的直接貢獻則較小（7%）。由于稭稈還鐘畫田，植物對陰離(lí)子(zǐ)和(hé)陽離(lí)子(西但zǐ)的不平衡吸收對酸化的貢獻（24%）略低于我們在土(tǔ)柱模拟實驗中(z頻好hōng)的研究結果（Dong et al., 2021）。與此同時，我們東草發現，流域内水田的酸化速率顯著低于旱地和(hé)果園（圖3）。這表明稭稈還田和話務(hé)輪作在緩解酸敏感土(tǔ)壤酸化問(wèn)用腦題上可(kě)能能起到重要的作用。
在5.0<pH<6.5的土(tǔ)壤中(zhōng)，鹽基不一離(lí)子(zǐ)交換和(hé)礦物風化是最為重要的酸科讀緩沖機制（Van Breemen et 廠體al.,1983, 1984）。因此，由于流域内大量的H+産生和事，流域内土(tǔ)壤的鹽基離(lí)子(zǐ)會參與到酸化靜來中(zhōng)和(hé)過程中(zhōng)長長，研究結果表明，鹽基離(lí)子(zǐ)交換和(hé)粘土(tǔ)礦物風化是流唱明域内最重要的中(zhōng)和(hé)機制（75%，圖子東3）。這也直接導緻了RSCZO内鹽基離(lí)子(zǐ)庫的淨虧媽都損（圖2）。而鹽基離(lí)子(zǐ)的損耗勢必會增加流域的脆弱議小性并延緩流域從酸化中(zhōng)的恢複，也遲早會導緻老件流域内土(tǔ)壤pH甚至地表水pH的表觀下(xià)降。
圖3 紅壤關(guān)鍵帶内H+産生速率和(hé司會)消耗速率
注：圖中(zhōng)數值單位均為molc看鄉 ha-1 yr-1；紅色表示H+産生速率；藍色表示H+技東消耗速率；BC and Weatheri美如ng表示鹽基離(lí)子(zǐ)交換和(hé)礦物風師林化；HD、HN和(hé)HP分别表示沉降、N轉問厭化和(hé)植物對陰陽離(lí)子(zǐ)的不平衡吸收産生的喝去H+；HP-U、HP-O和(hé)HP-P分别表示旱地、果園和(hé)水田的土服HP産生量；ANCBC、ANCH+Al和(暗上hé)ANCS分别表示鹽基離(lí)子(zǐ)交換和(hé)礦物風化、H雨新+和(hé)Al3+淋失以及SO42-吸附消火火耗的H+。
由此可(kě)見，雖然酸沉降和(hé)施肥并未導緻女朋我國内陸流域地表水的明顯酸化，但間接導緻的鹽基離(lí)子(zǐ)損耗極大地消樹和耗了流域的鹽基離(lí)子(zǐ)庫，削弱了流域的酸緩沖能力。黃訊長久來看，持續的H+輸入和(hé)鹽基離(lí)子(zǐ)流失可(kě)能雜一會導緻更為嚴重的土(tǔ)壤酸化和(hé)Al毒等問(wèn玩離)題。
相關(guān)研究近期發表在國際學術(sh頻音ù)刊物《Science of the 雨什Total Environment》上。博士生董嶽為論文房子(wén)第一作者，張甘霖研究員為通(tōng)訊作者。研究得到放音了NSFC-廣東省人民政府聯合集成項目（U1901601）和(家東hé)國家自然科學基金項目（41877010、41771251和(hé)化些42107334）等項目的聯合資(zī)助雨很。
論文(wén)信息：
Dong, Y., Yang, J.L., Zhao, X.R., Y謝湖ang, S.H., Jan, M., Peter, D., Zhan請花g, G.L., 2022. Soil acidification and 年銀loss of base cations in 章制a subtropical agricultural watersh麗間ed. Sci. Total Envir答中on. 827, 154338. Doi: 10.10草畫16/j.scitotenv.2022.154338
主要參考文(wén)獻：
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