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氮(N)沉降增加及其对生态系统的影响已成为全球变化的热点问题之一。N是植物生长的必需营养元素之一，在森林生态系统的生物地球化学循环中起重要作用。作甑别环境N不同来源是N循环及N沉降对森林生态系统健康影响研究的重要内容之一。已有的绝大多数N沉降的研究仍是侧重N形态、浓度和组成等方面，对大气N来源的变化的研究相对缺乏。本研究针对珠江三角洲近年来大气N沉降在酸沉降所占比例不断上升的事实和人为N排放持续增加、N沉降日趋严重的现状，结合稳定N同位素分析技术和常规化学分析手段，以鼎湖山自然保护区大气悬浮颗粒物（TSP和PM2.5）、非维管植物葫芦藓（Funnariahygromentrica）、维管植物木荷（Schimasuperba）和马尾松（Pinusmassoniana）及其根部土壤为对象，分别测定TSP和PM2.5中不同N组分（硝态N、氨态N和有机N）、植物叶片（1年生和当年生针叶）和土壤中的碳(C)、磷(P)、N含量及稳定N同位素比值(δ15N)，探讨了N含量和δ15N分布特征及其与C、P之间的关系，结合大气TSP和PM25中N沉降数据，追溯了鼎湖山自然保护区森林生态系统N沉降的可能N源。主要研究成果如下:
(1)鼎湖山自然保护区大气气溶胶TSP质量浓度均值为76.03±11.76μg·m-3，季节和月份间波动较大;与TSP相比，PM2.5质量浓度较低，均值为50.17±4.66μg·m-3，变化幅度较小，两者均未出现明显的季节变化。相关分析表明鼎湖山自然保护区大气TSP和PM2.5有相同的潜在来源，大气仍有轻微的PM2.5污染。TSP和PM2.5中总N质量浓度均值分别为6.27±0.63μg·m-3、5.12±0.47μg·m-3，氨态N质量浓度占总N比例大于60％，有机N质量浓度约占总N的30％，表明鼎湖山自然保护区气溶胶N主要以氨态N为主，有机N，石肖态N次之。TSP和PM2.5中NH4+/SO42-比值为0.26±0.026，NO3-/SO42-比值为0.18±0.026，表明气溶胶呈酸性，固定污染源对其贡献大于移动源。
(2)非维管束植物（葫芦藓）叶片N含量为2.01±0.031％，显著高于维管束植物叶片N含量（1.71±0.033％），2种维管植物马尾松针叶和木荷叶片N含量差异不显著;马尾松针叶N含量随叶龄增长而有增加趋势。非维管植物叶片适用于大气N沉降的短期监测，而维管植物叶片N含量更适用于大气N沉降的中长期监测。
(3)非维管束植物（葫芦藓）通过调节对P的吸收，改变C/N比值在叶片内的分布，以适应高N环境。木荷叶片C含量与N含量存在线性正相关，马尾松针叶C/P与N含量呈现负相关性，表明维管植物因树种特性不同，叶片N含量对调节养分元素的分配不一样。两类植物叶片N含量不仅单一影响某一营养元素的分布，更多的是通过影响元素间的计量比来引起养分元素在植物体内的分配。
(4)同一生境下，非维管植物（葫芦藓）叶片δ15N均值为-4.03±0.38‰，维管植物叶片δ15N均值为-2.40±0.19‰。两类植物N同位素比值差异显著，表明鼎湖山自然保护区大气N沉降受多种N源耦合作用。植物根部土壤全N、硝态N含量与葫芦藓叶片δ15N值存在显著线性相关，但非维管植物叶片δ15N与土壤不同形态N的δ15N值无相关性，也与气溶胶不同形态N质量浓度无相关性，表明非维管植物叶片δ15N值不受土壤N的影响，反映N的大气来源。
(5)维管植物木荷叶片与马尾松针叶（1年生和当年生）δ15N值分别为-2.84±0.21‰、-2.43±0.36‰、-1.58±0.37‰。木荷叶片N同位素比值与马尾松1年生针叶的差异不显著，而与当年生针叶的差异显著，马尾松不同叶龄针叶间N同位素比值差异不显著。维管植物叶片δ15N值与根部土壤N含量、δ15N值都不呈现相关性，而PM2.5中有机N质量浓度、P含量及C/P比值与维管植物δ15N值存在显著相关性，说明维管植物吸收营养元素过程中发生了N同位素分馏。综合来看，同一生境下维管植物马尾松和木荷δ15N值更可能指示N的土壤来源。