Nitrogen cycling in tropical Atlantic Forest differing in exposure to urban atmospheric nitrogen deposition
Nitrogen cycling in tropical Atlantic Forest differing in exposure to urban atmospheric nitrogen deposition
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热带大西洋森林的氮循环因暴露于城市大气氮沉降而不同
DOI：
10.1007/s11104-017-3421-8
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
4.9
通讯作者：
de Mello, W. Z.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ponette-González, A. G.;Perroni, Y.;Weathers, K. C.;de Souza, P. A.;García-Oliva, F.;de Mello, W. Z.
背景和目的在靠近城市地区的热带森林中，有机氮(N)—铵（NH4+-N）和硝酸盐（NO3—N）—沉积经常超过5-10 kg ha- 1year -1，超过了许多森林类型的临界负荷。我们假设，随着巴西大西洋沿岸大城市（人口约1200万）的临近，大西洋森林的穿透氮通量以及对土壤氮循环和有效性的影响会增加。方法对大西洋沿岸3个森林样地（西南100 km的海洋样地、巴西里约热内卢沿海样地、东北50 km的内陆样地和巴西里约热内卢特大城市下风样地）的降雨和通流氮、土壤养分状况、氮转化和相对氮有效性进行了量化研究。结果年穿透通量不随靠近特大城市而增加，而是沿海洋（7.6±0.3 kg ha-1）→海岸（8.7±1.5 kg ha-1）→内陆（14±2.5 kg ha-1）梯度增加。潜在净氮矿化和硝化速率在不同森林间没有差异。土壤NO3: nh4和树脂袋NO3积累量在高氮点最高。结论降雨和通流氮的增加增加了大西洋森林土壤的相对氮有效性和潜在的no3淋失损失。
Background and aimsInorganic nitrogen (N)––ammonium (NH4+-N) and nitrate (NO3--N)––deposition to tropical forests near urban areas frequently exceeds 5-10 kg ha-1yr-1, surpassing critical loads for many forest types. We hypothesized that throughfall N fluxes to Atlantic Forest and effects on soil N cycling and availability would increase with proximity to a megacity (population ~12 M) on Brazil’s Atlantic Coast.MethodsWe quantified N in rainfall and throughfall, soil nutrient status and N transformations, and relative N availability in three Atlantic Forest sites: an oceanic site ~100 km southwest, a coastal site in, and an inland site ~50 km northeast and downwind from Rio de Janeiro megacity.ResultsAnnual throughfall N flux did not increase with proximity to the megacity but increased along an ocean (7.6 ± 0.3 kg ha-1) to coast (8.7 ± 1.5 kg ha-1) to inland (14 ± 2.5 kg ha-1) gradient. Potential net N mineralization and nitrification rates did not differ among forests. However, NO3:NH4and resin bag NO3-accumulation in soil were highest at the high-N site.ConclusionsOur results suggest that elevated rainfall and throughfall N increase relative N availability and potential NO3-leaching losses from Atlantic Forest soils downwind urban areas.
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