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为了全面了解珠江三角洲生态系统承受酸沉降的能力并为酸沉降控制政策的制定提供理论依据,本研究在确定了该地区的主要土壤参数、植被参数和沉降参数的基础上,应用稳定状态质量平衡法(SMB)完成了珠江三角洲酸沉降临界负荷区划和超临界负荷区划,并利用改进后的I临界负荷函数探讨了不同沉降状态、不同控制目标下珠江三角洲硫沉降和氮沉降的控制选择。
临界负荷区划的结果显示,由于珠江三角洲的盐基阳离子沉降速率和土壤风化速率较高,导致该地区的实际酸度临界负荷和最大硫临界负荷值偏高,两者的高值分别可达到10.0和15.0 keq·hm-2·a-1以上,并且呈现东高西低的分布规律;由于受到营养氮临界负荷值较低的影响,珠三角地区的氮沉降临界负荷远低于酸度和硫沉降的临界负荷,其中高值区(CL(N)>2.5 keq·hm-2·a-1)主要集中在珠江口附近,其余地区的氮沉降临界负荷值相对偏低。
对比珠江三角洲硫沉降与氮沉降的超临界负荷区划可以发现,氮沉降超负荷的区域约占整个珠三角的60%而硫沉降仅占20%左右,且Ex(N)的值比Ex(S)高出50%左右,所以应充分重视控制当地的氮沉降。同时由珠三角各市的超负荷情况可以将东部的广州、惠州和东莞划为重污染区(Ex(S+N>8.5 keq·hm-2·a-1),佛山、深圳、肇庆和中山为中度污染区(Ex(S+N)在2.0~5.0 keq·hm-2·a-1之间),江门和珠海则属于轻度污染区(Ex(S+N)<1.2 keq·hm-2·a-1)。
基于临界负荷函数图定义出五种沉降控制区域,即临界负荷区、S沉降控制区、N沉降控制区、S和N沉降选择控制区与S和N沉降同时控制区,根据沉降状态点落在不同的控制区域内可选择相应的硫和氮沉降控制途径。将此法应用于珠江三角洲各市并考虑BCdep的下降对沉降控制选择的影响,可以得到,江门市应注重S沉降的控制;佛山和肇庆应同时控制S沉降和N沉降;广州、惠州、东莞和深圳在当前。BCdep下仅考虑酸化氮临界负荷的话,只需考虑S沉降的控制,若进一步考虑营养氮的限制或BCdep发生改变,则要协同控制S和N沉降;珠海和中山可根据具体情况灵活选择S沉降与N沉降的控制途径。总的来说,协同控制S和N沉降是在未来全面保护珠三角生态系统的必要措施。