工业革命以来，大气氮沉降量急剧上升。过量氮沉降会对陆地生态系统造成负面环境影响，例如土壤酸化，水体富营养化，生物多样性降低等。大气氮沉降主要来自于大气氨和氮氧化物排放。中国是大气氮沉降最严重的区域之一，并且大气氮沉降中铵的比例也再逐年上升。不仅如此，大气氨在大气雾霾的形成扮演重要角色。为了减少大气氮沉降的不利影响，过去三十年我国制定了氮氧化物减排的政策，但是大气氨排放并没未制定相应的减排政策。为了更好的制定关于氨排放的政策，了解大气铵沉降的氨源是十分重要的前提。由于不同氨来源的氮同位素特征不同，同时得益于过去几十年同位素技术的迅速发展，从而可以用氮同位素来示踪大气氨源及其季节动态。
　　本研究在中国科学院清原森林生态系统观测研究站开展，采集了2014-2016年间每日的大气混合沉降样品，测定了大气氮沉降量及铵同位素特征，目的是了解大气铵氮同位素的季节特征及其氨源。结果发现清原站大气混合沉降高达20kg N ha^-1yr^-1。大气铵同位素质量加权平均值为-3.5‰并且波动巨大（-24.6‰ 至 +16.2‰）并显现夏季高，冬天低的季节特征。这主要是由于夏季温度高，农业源氨排放增加，使得大气氨浓度升高，大气铵盐行程过程发生同位素平衡分馏，冬季则相反。本研究发现，除去大气氨源的季节变化影响，大气铵形成过程中同位素平衡分馏部分解释了本站点的大气铵同位素的季节动态。因此，利用氮同位素来量化氨源必须考虑大气铵形成过程的同位素分馏效应。
　　该研究得到了中国国家重点研发项目、中科院重点科技前沿项目、面上基金和总理基金的支持。研究成果“Seasonal pattern of ammonium ¹⁵N natural abundance in precipitation at a rural forested site and implications for NH₃ source partitioning”发表于Environmental Pollution,方运霆研究员为通讯作者，其博士生黄韶楠为第一作者。
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图1.森林站点大气铵形成过程及其氨来源


图2.大气氨源和不同形态铵的氮同位素特征


图3. 研究区每日大气平均温度和降雨量（a）、降水中铵态氮和硝态氮含量（b）及铵氮15自然丰度


图4.夏季 （a.c）和冬季(b.d)大气氨15N同位素特征及不同氨源贡献