氨氣（NH₃）是大氣中具有還原性質的活性氮氣體，對大氣環境質量（PM_2.5成核等）和氮素的生物地球化學循環過程起到重要作用。農田土壤揮發NH₃是大氣NH₃的重要來源，準確量化其對大氣沉降氮的貢獻，對區域大氣污染防治至關重要。氮穩定同位素（δ¹⁵N）分析測試技術結合同位素混合模型（SIAR等）的應用是示蹤大氣NH₃來源的有效手段，但解析的準確度與源譜δ¹⁵N值選擇密切相關。當前關于農田土壤δ¹⁵N-NH₃值的報道聚焦于肥料施用后短期內（0-30天）結果，缺乏對土壤揮發NH₃的δ¹⁵N值季節性變化的原位測量及其季節性變化對大氣NH₃來源解析結果的影響研究。

中國科學院沈陽應用生態研究所穩定同位素生態學團隊，依托沈陽農田生態系統觀測站，采用動態箱采樣系統對玉米生長不同階段土壤揮發NH₃和土壤樣品進行同步原位收集，測定土壤揮發NH₃和土壤NH₄⁺的δ¹⁵N值等指標。結果表明，土壤揮發NH₃的δ¹⁵N值具有顯著的季節性變化，5-6月間的δ¹⁵N-NH₃加權值為-30.5 ± 6.7‰，顯著低于7-10月間的結果（-8.5 ± 4.3‰）；土壤揮發δ¹⁵N-NH₃值的季節性變化與土壤揮發NH₃主要產生途徑（肥料施用或礦化作用）、土壤NH₄⁺的消耗程度和土壤環境變化有關。情景分析結合同位素混合模型（SIAR）結果表明，在不考慮土壤δ¹⁵N-NH₃值季節變化情況下，將高估7-10月間農田土壤揮發NH₃源對東北地區大氣NH₃來源分配比例，差異最高可達38個百分點。因此，本研究進一步表明了考慮農田揮發NH₃的δ¹⁵N值季節性差異，對解析區域大氣NH₃的季節性來源及其貢獻的重要性。

不同情景模擬下，農田土壤揮發NH₃源對7-10月間東北地區大氣NH₃來源分配結果。Scenario1和Scenario 2分別代表選用5-6月間以及7-10月間δ¹⁵N-NH₃加權值（-30.5 ± 6.7‰ 和 -8.5 ± 4.3‰），f?值代表大氣NH₃轉化為生成NH₄⁺占NH_x（= NH_3?+ NH₄⁺）比例。