从自然植被覆盖下的土壤或自然植被本身释放到大气的排放,归为陆地自然生态系统的排放。土壤中存在的众多微生物,可将土壤中的有机质分解而释放NH 3,或者将易于水解的含N化合物变为NH y(NH 3+NH 4+)。NH y的产生可发生在地表或数厘米深的地下[表层10 cm深的土壤所含的50%(±20%)的N会被矿化为NH y],这也就意味着自然土壤的NH 3通量受制于土壤的微生物活性[33]。地表NH y易于以NH 3的形式散逸损失到大气,后者则有较长时间滞留,其所释放的NH 3有部分可再次沉降到土表或植物叶面,而被重新吸收利用[34]。由于NH 3从土壤基质释放,大气传输的速度远大于叶面气孔对NH 3的吸收,因而郁闭的植被冠层可创造更多的叶面积,从而能更有效地吸收土壤释放的NH 3。如果有露水或雨水发生,则NH 3滞留在叶面上和冠层下的时间会更长,植物吸收NH 3也相应地会更多[35,36]。
在植被冠层中的NH 3浓度,受到多种源、汇的综合作用,包括叶面气孔、凋落物和地表的NH 3交换。与SO 2和NO 2不同,植物冠层在环境NH 3浓度较高时通常表现为吸收NH 3,即NH 3汇;反之也能释放NH 3而成为NH 3的一个排放源。这称为NH 3的双向交换(bi-directional exchange)[36-38]。植物作为NH 3源或汇的分界点所需的环境NH 3浓度,称为植被冠层补偿点。当环境NH 3浓度高于冠层补偿点时,植被表现为吸收大气中的NH 3,反之亦然。补偿点的高低取决于环境温度、叶片NH 4+浓度、叶面所受的NH 3沉降量以及土壤的p H值[39-41]。
土壤-植被交互作用下的陆地自然生态系统的NH 3净排放,受土壤的NH 3 NH 4+平衡、冠层的湍流输送、植被和大气间的补偿点及其NH 3交换等因素控制。也正因如此,局地陆地自然生态系统的NH 3通量可正可负。(www.xing528.com)
类似于植被冠层补偿点的概念,海洋表面和大气之间也存在NH 3的双向交换。在通常情况下,海水中的NH 4+与水中溶解的NH 3之间保持平衡,而海洋上空的NH 3浓度[NH 3气相]也倾向于遵循亨利定律,在海洋上空标准粗糙面的高度,维持海-气平衡时的浓度[NH 3液相][42]。
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