中文摘要：

随着人类活动引起的大气活性氮倍增，大气沉降到地表和水体的氮素数量迅速增加，但其农学及生态环境效应远未被人们充分认识。本研究通过采用传统量雨器、干湿沉降自动收集仪、气态氮收集装置、ITNI-盆栽系统以及田间长期定位试验等手段，结合15N示踪技术和同位素稀释原理，多点系统研究我国华北典型农业生态系统中氮素干湿沉降的来源、数量、时空分布规律及其对植物氮素营养的贡献，明确大气氮素沉降的农田输入数量与植物有效性，为农业生产中的氮素管理和氮肥合理使用提供科学依据。

结论摘要：

大气氮素沉降是全球氮循环一个重要环节，并随人类活动引起的活性氮排放的急剧增加其数量和生态效应日益引起人们的重视。本项目利用湿沉降收集仪、被动采样器、大流量采样器以及稳定同位素示踪技术等手段对华北平原农田生态系统中氮素干湿沉降的来源、数量、时空分布特征及其作物有效性进行了较系统的研究。结果表明，氮素沉降已成为华北农田生系统中一项重要的养分资源，其年输入量高达60-80 kg N/ha，干湿沉降基本相当，而且二者均存在典型的时空变异，这一变异主要受降雨量和活性氮排放源的影响。雨水稳定性同位素（Delta 15N）的结果进一步显示，北京地区氮素沉降同时受到农业排放源和工业及交通排放源的影响，相反，河北、山东等地区氮素沉降主要受当地农业排放源的影响。就氮素沉降的形态而言，我们发现气态氨和离子态铵是华北平原氮沉降的主体，约占总沉降的50%；其次为二氧化氮和硝酸根离子，约占总沉降的30%；第三部分为有机形态的氮，约占20%。利用玉米、小麦和黑麦草等指示植物的15N盆栽试验表明，大气沉降输入的氮素约有60%能够被当季作物直接吸收利用，但不同作物对氮沉降的利用能力略有差别，以玉米>小麦和黑麦草。