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随着经济的快速发展，大气活性氮排放和氮沉降的数量也在不断增加，部分地区甚至超过了自然或半自然生态系统的临界负荷，对生态系统的物种多样性和稳定性造成较大的负面影响。20世纪80年代以来，大气氮沉降通量及其生态效应的研究在北美和欧洲等发达国家已经成为了关注的热点，而我国尤其在新疆内陆却鲜有对大气氮沉降的深入研究。
本研究以天山中段为研究对象，对该区域主要生态系统的大气活性氮浓度和氮素干沉降采用被动采样器和颗粒物采样器进行样品采集、流动分析仪等进行样品测定、用推算法进行干沉降的定量评价。通过多点采样对天山中段大气活性氮样品的收集和定量，来揭示不同生态系统类型大气氮素干沉降的时空变异特征及其影响因素，为该区域主要生态系统(如农田、草原等)的养分资源管理提供数据支持，并为控制疆内人为活动造成的大气活性氮污染提供理论依据。在天山中段选取具有代表性的生态系统：巴音布鲁克高寒草原(BYBLK)、阜康荒漠绿洲(FK)、土肥所城郊农田(TFS)、吐鲁番沙漠(TLF)、乌鲁木齐生地所城市(SDS)。通过一年的连续监测，发现各大气活性氮组分(NH3，NO2，NH4+-N，NO3--N)在不同的生态区域都具有明显的时空变异特征，而且存在不同氮素组分在不同季节之间的相互转化。例如：大气颗粒物PM10中NH4+-N的月均浓度在BYBLK、FK、TFS、TLF、SDS分别为0.07、3.38、3.72、0.61、6.50μgm-3，相差近百倍。在SDS监测点的PM10中NH4+-N浓度在七月份最低，仅为0.05μgm-3，而在十二月份浓度值达到21.11μgm-3。从空间分布看，不同生态系统的氮沉降类型不同。BYBLK以NH3为主，SDS则以NO2、NH4+为主，而且人为影响越大氮沉降组分越偏向SDS类型。从时间分布看，在植物生长季节NH3浓度较高；供暖期间则以气溶胶态氮为主；NO2除秋季外，浓度都相对较高。在获得不同监测点大气活性氮浓度基础上，利用文献报道的沉降速率(推算法)得出各点氮素干沉降的年均通量分别为4.86kgNha-1(BYBLK)、19.78kgNha-1(FK)、38.95kgNha1(TFS)、15.92kgNha-1(TLF)和50.00kgNha-1(SDS)。