2024, Vol. 45
2. 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境观测研究站, 长沙 410125;
3. 中国科学院大学资源与环境学院, 北京 100049
, ZHU Xiao1,2 , WANG Juan1,2
, SHEN Jian-lin1,2,3 , LI Yong1,2,3 , WU Jin-shui1,2,3
2. Changsha Research Station for Agricultural & Environmental Monitoring, Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, China;
3. College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
氨气（NH3）是参与大气氮循环的关键组分, 是含铵盐的二次气溶胶[（NH4）2SO4、NH4HSO4、NH4NO3和NH4Cl等]形成的前体物质[1]. 这些气溶胶颗粒物是大气PM2.5（空气动力学直径小于2.5 μm的大气颗粒物）的重要来源, 气溶胶颗粒的形成危害人体健康和生态系统[2, 3]. 高强度的NH3在自然生态系统和半自然生态系统干沉降会导致土壤酸化、河流和湖泊等水域富营养化、生物多样性下降等一系列环境问题[4~7].
干沉降的监测方法主要包括微气象学法（梯度法、涡度相关法、时均梯度法、松弛涡度累积法）、穿透水法、替代面法、推算法和模型法[8, 9]. 其中推算法与经验模型由于定量方法较为简单经济, 广泛应用于干沉降的监测, 如中国氮沉降监测网络（Nationwide Nitrogen Deposition Monitoring Network, NNDMN）、东亚酸沉降监测网（Acid Deposition Monitoring Network in East Asia, EANET）、美国的清洁空气状况与趋势网（Clean Air Status and TrendsNetwork, CASTNet）和欧洲空气污染物远程传播监控与检测合作计划（European Monitoring and Evaluative Program, EMEP）等. 推算法和大部分模型均将干沉降通量定义为干沉降物质大气浓度与其沉降速率的乘积[10, 11]. 干沉降速率一般通过气象参数与下垫面特征利用模型计算获得[12]. 气象参数的时间精度通常较高, 可达小时尺度, 用以计算的干沉降速率也较为准确. 目前, 大气NH3浓度的测定主要可分为化学吸收法和光学法. 采用化学吸收法的仪器主要有Radiello被动采样器[13]、ALPHA被动采样器[14]、Ogawa被动采样器[15]、环形扩散管、圆柱形扩散管和蜂窝型扩散管氨气采样器等[16~18]；采用光学法的仪器主要有可调谐半导体二极管激光吸收光谱（TDLAS）[19]、差分吸收光谱（DOAS）[20]和各类氨气在线分析仪等[21, 22]. 传统化学吸收法的采集周期在1 d至1个月不等, 时间精度相对偏低. 如NNDMN和EMEP使用的NH3浓度数据均为月度数据. 受在线监测技术的发展和仪器价格限制, 大气NH3的干沉降定量研究中NH3浓度大多是在日或者月尺度实现, 而小时尺度的大气NH3浓度报道较少. 这导致了干沉降定量中NH3浓度与干沉降速率在时间尺度上的不匹配, 进而造成了评估NH3沉降通量的不确定性.
因此本研究在位于亚热带区域的湖南省长沙县的典型双季稻区设置监测点, 通过NH3分析仪获得高时间分辨率的大气NH3浓度数据, 并采用气象站同步监测气象因子, 使获得的NH3浓度与沉降速率在时间尺度上对应, 以此来研究亚热带稻区大气NH3浓度多时间尺度的变化特征及其影响因素, 并比较不同时间尺度NH3干沉降通量差异, 以期为精准定量NH3沉降通量提供科学依据.
1 材料与方法 1.1 观测点概况本研究的观测地点位于湖南省长沙县金井镇的一片双季稻区（28°34'N, 113°19'E）, 海拔80 m, 地处中亚热带季风气候. 年平均气温为17.5℃（1979~2018年）, 年平均降雨量为1 390 mm（1979~2018年）, 70%的年降雨量集中在每年的4~6月. 稻区土壤类型为花岗岩发育的红壤水稻土, 稻区种植双季稻, 年化肥氮施用总量约360 kg·hm-2. 2016年早稻季, 基肥施用时间为4月中下旬, 追肥施用的时间为5月上旬；2016年晚稻季, 基肥施用时间为7月中旬, 追肥施用时间为7月下旬. 氨浓度观测设备布置在稻区中部, 距离四侧边缘的距离为：东部0.2 km, 南部1.7 km, 西部1.3 km, 北部1.6 km. 以保证所得样品能代表亚热带双季稻区特征.
1.2 样品采集和测定本研究的采样时间段为2016年1月1日至12月31日, 采用NH3分析仪（EAA-22, Los Gatos Research, 美国）进行监测大气NH3浓度. 该仪器的量程范围为0~6 250 μg·m-3（0℃, 101 kPa）, 精度为0.13 μg·m-3（0 ℃, 101 kPa）. 采样点距离水平地面的高度为2 m, 距离NH3分析仪约10 m, 用1/4英寸特氟龙管相接, 在管外绑上控温为50℃的加热带并套上保温袋以保证管内温度稳定, 避免水汽凝结, 降低对NH3的吸附. 在特氟龙管进气口处有0.45 μm的特氟龙滤膜, 可避免空气中的颗粒物进入[23]. 分析仪内泵抽气的流量为3 L·min-1, 测定频率为1 Hz, 由于天气、突发断电和仪器维修等原因, 导致有部分时间数据中断. 对缺失数据进行插补, 插补方法为取缺失值邻近日期的NH3浓度的小时均值, 所取天数为该月数据缺失的总天数. 插补后共获得有效数据8 784个, 每月平均缺失天数为3 d左右, 主要集中在2月.
观测点气象因子采用小型气象站（Intelimet Advantage, Dynamax Inc., 美国）进行测定, 时间分辨率为1 h. 主要观测指标包括空气温度、相对湿度、平均风速、降雨量和太阳辐射. 分析采用的时间尺度为以下3种：小时尺度、日尺度和月尺度.
1.3 干沉降通量计算基于观测点的气象数据与下垫面参数, 通过大叶阻力模型计算得到沉降速率（Vd）, 再根据NH3分析仪获取的NH3浓度（c）, 即可估算出其干沉降量. 全年沉降量累加得到年沉降通量. 各参数定义如下：
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(1) |
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(2) |
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(3) |
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(4) |
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式中, Ra为空气动力学阻力；Rb为类层流边界层阻力；Rc为冠层阻力；z为氨气分析仪传感器高度；k为冯卡曼常数；u*为摩擦速度；d为零平面位移高度（对于裸土, d通常取0；对于植物覆盖的土壤, d通常取0.67倍株高）；z0为粗糙度长度（对于裸土, z0通常取0.01；对于植物覆盖的土壤, z0通常取0.1倍株高）；ϕh为标量积分综合稳定性函数；L为莫宁-奥布霍夫长度；Sc为斯密特数；Pr为普朗特常数；Rs为气孔阻力；Rm为叶肉阻力；Rlu为叶片角质层和上层冠层外表面阻力；Rdc为冠层间受气体交换所导致的表面阻力；RCL为低冠层暴露在外的叶片、枝条和茎皮等部分导致的阻力；Rac为受到冠层高度和生长分布密度影响导致的表面阻力；Rgs为地面枯枝落叶层的表面阻力[24, 25].
1.4 数据处理本研究利用NH3分析仪测得的NH3浓度每秒钟数据, 小型气象站测得的各气象因子每小时数据, 计算得到的干沉降速率每小时数据进行处理分析. 以此来探究NH3浓度的变化规律、分析不同时间尺度下NH3浓度与空气温度、相对湿度、平均风速、降雨量与太阳辐射的相互关系, 以及对比不同时间尺度下的干沉降通量.
对每秒钟一次的NH3浓度测定数据在每小时内进行平均, 获得时均值；对每日24 h的NH3浓度、气象因子和干沉降速率进行平均, 获得日均值；以每月有效观测日的NH3浓度、气象因子和干沉降速率进行平均, 获得月均值.
采用Excel 2022、SPSS 26.0和Origin 2023完成数据的计算、统计分析和图形绘制, 进行相关性分析前对各时间尺度数据进行Shapiro-Wilk正态分布检验, 当不满足正态分布条件时, 采用Spearman相关分析法；满足正态分布条件时, 采用Pearson相关分析法.
2 结果与分析 2.1 气象因子动态图 1为研究期间气象因子的动态变化. 图 1（a）为全年温度日动态, 全年4个季节的温度变化特征较为明显. 春季（3~5月）的气温呈现逐渐上升趋势, 日平均温度变化范围为3.5~28.7℃, 平均为17.2℃. 夏季（6~8月）的气温较为稳定, 较为炎热, 日平均温度变化范围为18.6~31.6℃, 平均为27.5℃. 秋季（9~11月）的气温呈现逐渐下降趋势, 日平均温度变化范围为0.9~28.0℃, 平均为18.4℃. 冬季（12月至次年2月）的温度较低, 日平均温度变化范围为-1.1~18.0℃, 平均为7.2℃. 相对湿度的变化范围在32.0%~100%之间, 年平均湿度为87.5%. 春季、秋季和冬季空气相对湿度的波动相对夏季较剧烈[图 1（b）]. 日平均风速在0.30~3.26 m·s-1之间, 各季节之间无明显变化[图 1（c）]. 太阳辐射强度范围为167.47~6 971.84 W·m-2, 年平均总辐射强度为0.99 MW·m-2, 季节变化表现为：夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季[图 1（d）].
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图 1 监测点日平均气温、相对湿度、风速、太阳辐射及降雨量 Fig. 1 Daily mean temperature, relative humidity, wind speed, solar radiation, and rainfall at monitoring site |
观测期间降雨天数为157 d, 总降雨量达1 376.4 mm. 从不同季节来看, 降雨主要发生在夏季, 降雨量高达579.1 mm, 发生降雨的天数为44 d, 主要集中在6月和7月. 其中全年最大降雨量发生在6月6日, 达80.9 mm. 春季的总降雨量为496.0 mm, 发生降雨的天数为52 d. 秋季的总降雨量为191.6 mm, 发生降雨的天数为30 d. 冬季的总降雨量最低, 仅为109.7 mm, 发生降雨的天数为31 d[图 1（e）].
2.2 亚热带稻区大气NH3浓度多时间尺度变化特征及影响因子 2.2.1 多时间尺度变化特征图 2为NH3浓度在4个季节的小时尺度变化情况. 每个季节各选取代表性的15 d进行分析, 每月包含连续24 h的5 d观测数据. 结果表明, 4个季节的NH3浓度小时尺度变化趋势均为白天高、夜间低, 且均为单峰型, 但峰值出现的时间有差异. 春季峰值出现在12：00~16：00；夏季峰值出现在10：00~14：00；秋季峰值出现在10：00~17：00, 大部分峰值出现在午后；冬季峰值基本出现在16：00之后.
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图 2 监测点NH3浓度四季小时尺度变化 Fig. 2 Hourly scale variation in NH3 concentrations at monitoring site over four seasons |
图 3为2016年NH3浓度日平均值, 全年ρ（NH3）日平均值（以N计, 下同）波动范围在0.01~58.0 μg·m-3, 平均值为5.3 μg·m-3. 一年中NH3出现了多个明显峰值. 其中4月中旬、5月上旬、7月下旬和8月上旬这4次的峰值与双季稻的基肥和追肥时间恰好吻合, 峰值出现在施肥后的1~3日, 后逐渐下降, 这与前人对稻田氨挥发的研究结果一致[26]. 因此这4次峰值均可看作是因稻田施用氮肥后产生氨挥发引起的, 可见农田氮肥施用是亚热带稻区大气NH3的重要来源. 1月下旬和2月上旬出现的峰值的可能原因是由太阳辐射驱动的对流混合促进了稻田土壤NH3的排放, 其主要来源是土壤溶解的NH4NO3和吸附态NH3[27]. 晚稻季峰值高于早稻季, 这是因为晚稻季的尿素施用量高于早稻季, 尿素进入土壤中水解, 提高田面水pH和NH4+-N浓度, 从而产生氨挥发导致大气NH3浓度的上升；而夏季相对较高的温度会增加土壤中脲酶的活性, 进而加速了NH4+向NH3的转化[28]；同时由于夏季太阳辐射强, 周丛生物膜对CO2的吸收增加导致田面水的pH上升, 也增加了氨挥发. 图 4为NH3浓度月尺度变化情况, 7月是全年ρ（NH3）月平均值最高的月份, 可达12.8 μg·m-3, 10月最低, 为1.6 μg·m-3. 春夏季NH3浓度高于秋冬季.
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图 3 监测点NH3浓度日尺度变化 Fig. 3 Daily scale variation in NH3 concentrations at the monitoring site |
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图 4 监测点NH3浓度月尺度变化 Fig. 4 Monthly scale variations in NH3 concentrations at the monitoring site |
为探究在不同时间尺度上各气象因子与NH3浓度的关系, 分别对其进行相关性分析. 对各尺度数据进行Shapiro-Wilk正态分布检验, 结果如表 1所示. P值大于0.05时, 意味着接受原假设（原假设为数据服从正态分布）.
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表 1 Shapiro-Wilk正态性检验P值 Table 1 The P value of Shapiro-Wilk test |
从小时尺度数据的结果来看（图 5）, 在不同季节, 各个气象因子与氨浓度的相关性存在一定差异, 这可能是小时尺度NH3浓度在不同季节峰值出现差异的原因. 空气温度与太阳辐射在4个季节与NH3浓度的关系均呈现显著正相关. 因为夏季的气温高、太阳辐射强, 夏季NH3浓度出现峰值的时间早于其余3个季节. 在冬季气温与NH3浓度的相关系数达0.76, 这表明在冬季, 气温是与NH3浓度关联性最密切的气象因子. 温度可以直接影响NH3的扩散速率, 冬季气温低, NH3的排放速率较其余季节慢, 同时低温也有利于颗粒态铵的形成, 从而降低了大气NH3的浓度, 进而使NH3浓度在冬季小时尺度变化中出现峰值的时间也相应滞后. 除此之外, 在春季和夏季, 稻区大气NH3浓度与风速呈现极显著正相关关系, 与相对湿度呈极显著负相关关系. 在秋季, NH3浓度与相对湿度呈极显著负相关关系.
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Tair：空气温度, RH：相对湿度, WS：平均风速, SR：太阳辐射, RG：降雨量；*表示在0. 05水平上显著相关, **表示在0. 01水平上显著相关, ***表示在0.001水平上显著相关；红色表示正相关（r > 0）, 蓝色表示负相关（r < 0）, 颜色越深相关性越大, 下同 图 5 春夏秋冬各个季节NH3浓度与气象因子小时尺度相关关系 Fig. 5 Correlation between NH3 concentration and meteorological factors on hourly scale |
从日尺度数据的结果来看, 除风速外, 其余气象因子与NH3浓度均呈显著相关关系, 其中与气温、降雨量与太阳辐射呈显著正相关关系, 与相对湿度呈显著负相关关系. 这表明气温、降雨、太阳辐射与相对湿度都是导致NH3浓度在日尺度上差异的原因. 而月尺度结果则表明, NH3浓度与气象因子之间的相关关系均未达到显著水平（图 6）. 这表明在随着时间尺度增大到月尺度, 气象因子对NH3浓度的影响并不显著, 人类活动可能是主要影响因子.
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图 6 NH3浓度与气象因子日尺度和月尺度相关关系 Fig. 6 Correlation between NH3 concentration and meteorological factors on daily and monthly scales |
本研究采用经典的推算法来计算观测期间稻区采样点大气氨的干沉降量. 如图 7所示, 本研究利用大叶阻力模型估算的大气NH3月均沉降速率范围为0.35~0.63 cm·s-1, 年均干沉降速率为0.43 cm·s-1. 已有研究报道我国农田大气NH3月均沉降速率范围为0.34~0.60 cm·s-1[23]. 目前我国氮沉降监测网络NNDMN在全国有60余个原位监测点, 其中农田大气NH3干沉降速率的年平均值为0.40 cm·s-1[10]. 本研究估算的月均沉降速率与年均沉降速率与前人报道的干沉降速率均具有可比性, 这表明模拟结果较为可靠.
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图 7 监测点NH3干沉降速率 Fig. 7 NH3 dry deposition rate at the monitoring site |
基于小时、日和月尺度的氨气浓度与干沉降速率值, 分别结算得到小时、日和月尺度的全年稻田氨气干沉降通量（图 8）. 以小时平均的NH3浓度计算得到的干沉降通量（以N计, 下同）最大, 为8.5 kg·（hm2·a）-1；以日平均NH3浓度计算得到的干沉降通量为7.6 kg·（hm2·a）-1；以月平均NH3浓度计算得到的干沉降通量为7.5 kg·（hm2·a）-1. 以小时平均计算得到的干沉降通量比以日平均和月平均的结果分别高11.56%和12.45%.
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图 8 不同时间尺度下的干沉降通量 Fig. 8 NH3 deposition fluxes at different time scales |
对观测得到的NH3浓度与沉降速率进行相关性分析, 结果见图 9, 发现二者具有显著正相关关系. 因此根据切比雪夫不等式：
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图 9 NH3浓度与沉降速率相关关系 Fig. 9 Correlation between NH3 concentration and dry deposition rate |
我国是一个农业大国, 氨排放量大. 以往的研究表明, 农田氮肥施用和畜禽养殖是最重要的人为排放源, 两者排放量总和可占人为排放源的80%以上[29, 30]. 在我国的农业生产区域, 由于高强度的施氮量, 氨污染问题较严重. 如华北平原农田站点的ρ（NH3）年平均值为19.5 μg·m-3, 其中的集约化生产区曲周县的ρ（NH3）年平均值高达40.3 μg·m-3[31]. 从我国大气氨观测研究网络（AMoN-China）来看, 华北平原和西北地区ρ（NH3）年平均值都超过10 μg·m-3, 中部地区为5.4 μg·m-3, 东南地区为5.1 μg·m-3, 东北地区为4.4 μg·m-3, 西南地区最低, 为3.8 μg·m-3[2]. 本研究稻区观测到的ρ（NH3）年平均值为5.3 μg·m-3, 与大气氨观测研究网络在中部地区得到的浓度较为接近.
受到地域、观测时间、观测手段以及人为活动等多重影响, 在大气NH3浓度的多时间尺度变化特征研究上, 不同研究地区的结果存在差异. Xu等[32]在中国东部、北部和南部进行的27个包含多个土地利用类型的研究站点的长期监测结果表明, 大气NH3平均浓度展现出明显的夏季高、冬季低的变化规律. 有研究人员通过长三角西部地区的SORPES站点3年的监测, 发现了类似的季节变化特征, NH3浓度的日变化特征表现出明显单峰型, 峰值出现在09：00~10：00, 19：00~20：00降到最低值[33]. Zbieranowski等[34]于2010年至2011年在加拿大南部布鲁塞尔的一个集约化农区使用扩散被动采样器开展了以两周为时间分辨率的连续一年的大气NH3观测, 发现NH3浓度的变化特征为：春季 > 夏季 > 秋季 > 冬季, 春季浓度最高的原因主要是当地在春季农业活动增强, 大范围施肥. 不难发现, 大气NH3浓度的时间变化特征与温度和排放源关系密切. 如果主要受到气温和农业施肥活动影响, 大气NH3浓度会表现出春夏高、秋冬低的特征.
不同于城市大气NH3浓度具有明显的早高峰特征[35], 在亚热带双季稻区, 四季大气NH3浓度日峰值出现在10：00之后, 夏季最早冬季最迟. 大气NH3一天内的变化趋势与农田氨挥发相似, 均为先上升后下降, 白天浓度高于夜间, 昼夜变化较明显[36]. 本监测点的结果表明, 在亚热带稻区的不同季节NH3浓度日峰值出现的时间不同, 可能是由于四季气象条件不同产生的差异. 前文的相关性分析结果表明, 气温与全年NH3浓度均呈极显著相关, 这与以往的研究结果较为一致[37, 38]. 土壤表面氨的挥发导致土壤表面的气态氨浓度降低, 会使液态氨不断向气态氨转变. 根据亨利定律, 当温度升高时, 会促进这一转变发生, 大气NH3浓度随之升高. 在春夏秋三季, NH3浓度与相对湿度呈极显著负相关关系, 在冬季, 相对湿度与NH3浓度的关联性不显著. 这可能是因为较高的空气湿度会导致一部分气态氨以一水合氨的形式溶于水[39], 而冬季的相对湿度较其余3个季节最低, 空气中的水汽含量相对也低, 进而导致对NH3浓度的影响削弱, 使温度成为关联性最高的因子[40]. 在秋冬两季, 风速与NH3浓度的相关性均不显著, 这可能是因为在春夏季, 水稻植株生长旺盛, 导致土壤和田面水排放的氨被植株冠层阻挡, 此时增加风速有利于NH3的排放. 而在农闲时期, NH3浓度相对稳定, 此时增大风速也不能增加NH3浓度. 也有风洞试验表明, 当风速增大到一定值时, NH3的挥发不随风速变大而增加. 这是由于受到大气稳定状态和下垫面特性等影响, 风速在较大时不与NH3排放呈线性关系[41].
日尺度上, NH3在一年中出现了多个峰值, 在春夏两季的4个峰值出现的主要原因与亚热带双季稻区施肥有关. 晚稻季峰值达全年最高, 这一方面是因为晚稻季的施肥量高于早稻季, 另一方面由于受到气象因子的影响. 如在日尺度上, NH3浓度与降雨量呈显著正相关关系, 这可能是由于降雨加快了尿素的分解与土壤中氮素由NH4+向NH3的转化, 从而增加了NH3挥发, 促进大气NH3浓度上升. 加之春夏季的降雨量远高于秋冬季节, 进而使NH3浓度增加. 夏季相对较高的气温与太阳辐射也是导致NH3出现峰值的重要因子. 非峰值的其余时间大气NH3浓度主要受环境影响而波动. 当时间尺度增加到月尺度时, 大气NH3平均浓度在7月达到峰值, 其次为5月, 10月最低. 相关性分析结果表明该尺度下NH3浓度与本研究涉及的气象因子之间的相关关系均未达到显著水平. 这说明月尺度下人为活动或其他环境因子是NH3浓度产生月份差异的主要因素.
3.2 亚热带稻区大气氨多时间尺度干沉降通量探明大气环境氮沉降通量不仅能为养分综合管理提供理论依据, 也有利于生态环境效益的评价. 氨气干沉降是大气氮沉降的重要组成部分. Ban等[42]基于EANET观测网10 a的观测结果表明, 干沉降通量占总沉降通量的比例随总沉降通量的增加而增加. 气态活性氮在干沉降中占有关键地位, NH3沉降是最主要的贡献者[43]. 本研究估算的NH3干沉降通量[8.5 kg·（hm2·a）-1]略高于课题组2013~2014年在长沙县金井镇稻区的结果[8.4 kg·（hm2·a）-1][23]. Xu等[44]通过全国氮沉降监测网络发现我国NH3沉降范围在0.5 ~ 16.0 kg·（hm2·a）-1之间, 平均值为8.2 kg·（hm2·a）-1. 本研究的估算值与国内站点的平均值较为接近. 按照本研究区域稻区年平均施氮量360 kg·hm-2来看, NH3沉降输入的氮占肥料氮的2.4%左右.
在以往的研究中[25, 45], 进行年干沉降通量计算时, 因受采样手段的限制, 所用的NH3浓度大部分以月均值替代整个月的NH3浓度, 与采用干沉降速率的时间尺度并不匹配. 本研究利用NH3分析仪获取的NH3浓度数据为次/每秒, 大大提高了NH3浓度的时间分辨率. 以小时平均NH3浓度计算得到的亚热带双季稻区氨年干沉降通量比以日均值和月均值的结果均高10%以上, 这表明以NH3的月平均浓度计算的干沉降通量极有可能低估了真实的沉降通量. 推算法应用广泛, 在进行更大尺度的沉降通量估算时, 常与模型法相结合. 大部分模型定义干沉降通量的方法与推算法一致, 为沉降速率与干沉降物质大气浓度的乘积. 沉降速率一般利用植被类型数据、下垫面状况和气象数据等根据阻力相似理论进行参数化, 干沉降物质的大气浓度多采用实地观测. 依照推算法可估算实际观测点的干沉降通量, 再使用模型将结果推演到国家、全球尺度[46, 47]. 为减少干沉降通量计算的不确定性, 今后应加强典型区域小时尺度NH3浓度的监测, 研究不同时间尺度计算得到的氨气干沉降通量的差别, 并建立利用不同时间尺度氨气浓度观测值计算氨气干沉降的校正方法, 从而使氨气干沉降估算结果更为准确可靠.
4 结论（1）在亚热带一个典型双季稻区的ρ（NH3）日平均值范围为0.01~58.0 μg·m-3, 年平均值为5.3 μg·m-3. NH3浓度春夏季大于秋冬季. 小时尺度上NH3浓度在不同季节的日变化趋势相同, 均呈单峰型, 但出现峰值的时间不一致, 夏季出现峰值的时间最早, 冬季最晚. 日尺度上, NH3浓度在春夏两季出现的四个峰值与稻田施肥紧密相关. 在月尺度上, ρ（NH3）月平均值分别在7月和10月达到最高值与最低值, 为12.8 μg·m-3和1.6 μg·m-3.
（2）大气中NH3浓度与各气象因子的的相关性受时间尺度的影响. 表现在小时尺度上, 气温、风速和太阳辐射与大气NH3浓度呈正相关关系, 与相对湿度呈负相关关系, 而与降雨量无显著相关性；日尺度上, 气温、降雨量和太阳辐射与大气NH3浓度呈正相关关系, 与相对湿度呈负相关关系, 而与风速无显著相关性. 月尺度上, 上述各气象因子与NH3浓度无显著相关性.
（3）在本研究稻区, 以小时平均NH3浓度计算得到的干沉降通量[8.5 kg·（hm2·a）-1]大于以日平均[7.6 kg·（hm2·a）-1]和月平均[7.5 kg·（hm2·a）-1]计算得到的结果, 符合切比雪夫不等式. 以往用NH3浓度的月均值计算得到的年干沉降通量在一定程度上会低估真实值, 低估达10%以上.
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