溫帶森林地區大氣銨態氮同位素季節動態特征

　　工業革命以來，大氣氮沉降量急劇上升。過量氮沉降會對陸地生態系統造成負面環境影響，例如土壤酸化、水體富營養化、生物多樣性降低等。大氣氮沉降主要來自于大氣氨和氮氧化物排放。中國是大氣氮沉降最嚴重的區域之一，并且大氣氮沉降中銨的比例也在逐年上升。為了減少大氣氮沉降的不利影響，過去三十年我國制定了氮氧化物減排的政策，但是大氣氨排放并未制定相應的減排政策。為了更好地制定關于氨排放的政策，了解大氣銨沉降的氨源是十分重要的前提。由于不同氨來源的氮同位素特征不同，同時得益于過去幾十年同位素技術的迅速發展，從而可以用氮同位素來示蹤大氣氨源及其季節動態。

　　該研究在中國科學院沈陽應用生態研究所清原森林生態系統觀測研究站開展，采集了2014-2016年間每日的大氣混合沉降樣品，測定了大氣氮沉降量及銨同位素特征，目的是了解大氣銨氮同位素的季節特征及其氨源。結果發現清原站大氣混合沉降高達20kg N ha-1yr-1。大氣銨同位素質量加權平均值為-3.5‰并且波動巨大（-24.6‰ 至 +16.2‰），并顯現夏季高、冬天低的季節特征。這主要是由于夏季溫度高，農業源氨排放增加，使得大氣氨濃度升高，大氣銨鹽行程過程發生同位素平衡分餾，冬季則相反。該研究發現，除去大氣氨源的季節變化影響，大氣銨形成過程中同位素平衡分餾部分解釋了該站點的大氣銨同為素的季節動態。因此，利用氮同位素來量化氨源必須考慮大氣銨形成過程的同位素分餾效應。

　　該研究得到中國國家重點研發項目、中科院重點科技前沿項目、中科院百人計劃項目、面上基金和總理基金的支持。研究成果“Seasonal pattern of ammonium 15N natural abundance in precipitation at a rural forested site and implications for NH3 source partitioning”發表于Environmental Pollution，沈陽生態所研究員方運霆為通訊作者，其博士生黃韶楠為第一作者。