15N同位素研究：华北平原农田的大气氮沉降输入

"华北平原大气氮沉降农田输入的初步研究" 本文主要探讨了华北平原地区农田中大气氮沉降的输入情况，这是由刘学军、张福锁等人进行的一项创新性研究。他们运用15N稀释原理的盆栽砂培（ITNI）系统，对这一问题进行了首次定量分析。研究涵盖了2004年和2005年，在中国农业大学的校园农场、北京东北旺郊区、河北吴桥和曲周等地，以玉米和黑麦草作为模式作物，评估了大气氮沉降的总量及其对植物的有效性。 研究表明，不同监测点之间的氮沉降总量没有显著差异。以玉米为模式植物时，在播种到扬花期和播种到成熟期，氮沉降的总投入量分别为69.3kgNha-1和83.3kgNha-1。而以黑麦草为模式植物，相同监测时期的总投入量为48.6kgNha-1。大约有一半的沉降氮能被植物地上部直接吸收利用。这表明氮沉降的总量受到不同模式植物类型的影响，植物的表面积可能是导致差异的主要因素。 研究还发现，玉米模式植物的大气沉降总量与北京昌平长期定位试验的结果相符，该试验连续20多年未施用氮肥，作物平均吸氮量为82.8kgNha-1。然而，对于不同生育阶段和整个小麦-玉米轮作周期中氮沉降的输入数量及其植物有效性，还需要进一步深入研究。 文章指出，自20世纪中期以来，人类活动导致的活性氮排放显著增加，大气氮素沉降也随之增加。这部分氮素进入自然生态系统，可能引起一系列环境问题，如土壤酸化、水体富营养化和生物多样性下降。在中国，特别是华北平原，由于集约化农业的发展，氮肥使用过度，导致氮肥非持续利用问题突出。 这项研究揭示了华北平原农田大气氮沉降的现状，为理解氮沉降对农业生产和生态环境的影响提供了重要数据，并提示了未来需要关注和解决的问题，包括如何更精确地评估氮沉降对不同作物生长的影响，以及如何优化氮肥的使用以减少环境负担。