氮同位素分馏机制、分析测试与示踪技术及其在生态环境中的应用OA北大核心CSTPCD

【研究目的】氮(N)是地球陆地生态系统中的关键营养元素,也是引起水体富营养化的污染元素之一。随着分析测试技术的不断提高,氮稳定同位素技术已经发展成为一种常用的研究方法和分析手段,在氮的生物地球化学循环、水体富营养化和地下水污染来源识别等方面广泛应用。【研究方法】本文查阅近年来国内外生态环境领域氮稳定同位素的相关文献,综述了氮同位素分馏机制、氮同位素分析技术以及氮同位素在生态环境中应用的研究现状。【研究结果】(1)氮同位素质谱分析技术与氮同位素示踪技术目前已经建立了成熟体系。(2)硝化作用与反硝化作用是土壤氮转化循环的主要机制,生物固氮实现氮的输入,而植物或微生物产生含氮气体或矿化作用是氮输出的主要途径,并伴随着不同程度的氮同位素分馏效应。(3)氮同位素可以用来测定土壤氮素周转速率、N2O排放途径与生物固氮量、指示大气氮沉降变化、探究植物与土壤的相互作用及确定植物对氮素的吸收利用、识别农作物产地与水体、大气的氮污染来源。【结论】未来应将研究重点放在提升氮循环过程中不确定性来源的定量检测能力,确定未被发现的氮输入、积累和损失途径,完善并发展生态系统氮循环模型。