下辽河平原典型地区降水中氮素的组成、时空变异特征及来源分析

氮素(N)是限制大多数农业和自然陆地生态系统植物初级生产力的重要元素之一。自 20 世纪以来，由于人类活动的影响，使得活性N排放急剧增加。这导致过多的活性N沉降到陆地生态系统中，进而会引起一系列的生态风险。本项目以东北地区工农业都比较发达的下辽河平原为研究区域，对比监测毗邻的典型地区(城市区和农耕区)降水中不同形态N素含量、组成和季节变异，并且阐明导致N沉降的来源。本课题组已对该区域典型的农耕区进行了连续的N沉降的观测，并初步分析了其来源。为了进一步深入研究，本项目拟选择毗邻的城市区和农耕区，分别设置监测点。采用常规化学分析技术，N稳定同位素技术和大气气团回溯模式进行集成分析，深入探讨该区域降水中的N素的产生机制(农田施肥还是工业生产)和揭示其产生来源(当地排放源还是来自外地)。本项目可以为该区域农田的合理施肥和减少城市废弃物的排放提供理论依据和数据支持。

虽然氮素(N)是限制大多数农业和自然陆地生态系统植物初级生产力的重要元素之一，但是，由于人类活动的加剧，使得近几十年来活性N排放迅速增加。这导致过多的N沉降到陆地生态系统中，并引起一系列的生态风险。本项目以东北地区工农业都比较发达的下辽河平原为研究区域，对比监测毗邻的典型地区(城市区和农耕区)降水中不同形态N素含量、组成和季节变异，并且分析和阐明导致N沉降的来源，为该区域农田的合理施肥和减少城市废弃物的排放提供理论依据和数据支持。.本项目首先分析下辽河平原农业区已有的N沉降观测资料，明确了该地点N沉降量在全国中的位置，全面分析了N沉降可能的原因并评估了N沉降的生态风险。第二，搜集整理全国的DON沉降的观测资料，阐明其特征和全球所处的地位，并以此为基础，推断了下辽河平原地区DON沉降的可能的人为因素。第三，对比观测了城市区和农业区N沉降的差异，揭示了农业区铵态氮和DON沉降主要来自当地的农业生产。两地硝态氮的年沉降通量和季节变化动态基本一致，并且主要受到降雨量的调控，暗示硝态氮沉降可能是来自周边大空间尺度污染源的混合物。最后，运用离子交换树脂法观测N沉降，并与传统的降水收集法相对比，同时用该方法监测了不同类型林地对N沉降的影响。