¹⁵N稳定同位素技术已广泛应用于不同类型土壤或水体的氮迁移、转化特点研究中^[1-3]，主要以不同氮库（尤其是NH₄⁺、NO₃^-）的氮含量和¹⁵N丰度等数据为基础，阐明土壤氮供应和保持能力，揭示土壤或水体中的氮动态特征，最终实现减氮增效、控制污染的目的。因此，准确测定土壤或水体中不同氮库的氮含量和¹⁵N丰度是开展此类研究的基础。N₂O是氮转化过程的主要气体产物，作为三大温室气体之一^[4]，N₂O源汇特征、影响因素及其减排措施一直是研究的热点，¹⁵N稳定同位素技术是N₂O源解析的重要手段。由于气态样品中N₂O的浓度通常很低，准确测定N₂O的¹⁵N丰度并不容易。

土壤或水体中样品氮含量和¹⁵N丰度的准确测定，受采集过程、实验操作、储存条件、仪器设备等因素影响。实际研究工作中，由于样品常无法立即测定，需在一定条件下储存，不当的储存条件可能造成样品的氮含量和¹⁵N丰度发生变化，但储存条件的影响被研究人员忽略。对于气体样品，气袋和玻璃气瓶是常见的储存容器。气袋因方便携带、操作简单，被广泛用于气体样品的储存，但气袋储存时间通常较短，气袋材料、阀门密封性均可能造成气体样品损失、污染。常见用于储存N₂O气体的气袋材质有尼龙、聚酯、含氟聚合物、聚乙烯、镀铝等^[5-8]，但Austin等^[7]发现用尼龙气袋储存N₂O 90 min，回收率为96.3%，储存120 h后，回收率降至62.9%；郝志鹏等^[9]发现铝箔气袋对N₂O吸附性弱，适用于储存N₂O，但储存初期N₂O浓度上下波动；Tedlar和Fluode等聚氟化物材料的气袋也可储存N₂O，但成本较高。气瓶机械强度高，较气袋更适合储存气体样品，其气密性主要与气瓶塞的材质、形状、封盖方式有关^[10-12]。Glatzel和Well^[13]发现丁基塞对气体的吸附作用弱且密封效果明显优于橡胶塞，钳口和螺口两种封盖方式均适用于12 mL玻璃气瓶储存N₂O气体；Laughlin和Stevens^[11]用丁基塞密封的12 mL螺口玻璃气瓶储存N₂O 50周，虽然N₂O浓度降低了35%，但并未影响¹⁵N丰度。综上，现有的研究大都表明气袋和气瓶是会造成N₂O气体的浓度变化，但对其¹⁵N丰度的影响认识有限，也未能明确不同气袋和气瓶对N₂O气体的适宜储存时间。

与气体样品不同，液体样品中NH₄⁺、NO₃^-等无机氮易受生物转化、挥发、沉淀、吸附等生物、化学和物理过程作用而发生变化，多采取冷冻和冷藏方式低温储存，以减缓无机氮变化速度，延长样品储存时间^[14]。但是液体样品中无机氮的变化趋势尚无一致结论，推测因样品性质、储存条件不同，变化过程可能有所不同，对无机氮的¹⁵N丰度测定会有何种影响尚不明确。此外，液体样品中氮的潜在变化还取决于样品的氮素组成和样品自身生物和理化性质^[15]。为减少微生物对样品的影响，医学、水处理、食品等领域经常采用滤膜过滤微生物^[16-19]，但在¹⁵N稳定同位素的样品储存中少见关于使用滤膜的报道。

因此，本研究以N₂O气体样品、土壤浸提液和河水的无机氮样品为研究对象，研究储存容器、密封塞、温度、滤膜、时间等因素对样品¹⁵N丰度的影响，以期阐明储存条件对气态和液态样品¹⁵N丰度的影响，为¹⁵N稳定同位素研究中的样品储存提供科学依据。　

1 材料与方法 1.1 供试材料

以N₂O、土壤浸提液和河水无机氮样品为供试材料，其中N₂O和土壤浸提液无机氮分别设置自然丰度和¹⁵N富集样品，开展储存条件对样品¹⁵N丰度的影响研究。自然丰度N₂O气体采自9.824 mg·m^-3的N₂O标准气体钢瓶（Air Liquid Ltd.）；¹⁵N富集的N₂O样品经2 atom%的¹⁵NH₄NO₃通过化学转化法制备，产生的N₂O的¹⁵N理论丰度是1 atom%^[20-21]。土壤浸提液以采自江苏宜兴的水稻土为供试土壤，用2 mol·L^-1 KCl溶液提取获得。河水样品采自江苏省南京市三通河（32°06′N，118°54′E）。

1.2 试验设计

自然丰度N₂O储存试验共设置4个储存处理：1）50 mL铝箔采样袋（中国，大连海德科技有限公司），简称CQD；2）20 mL螺口顶空瓶（日本，Maruemu Corporation）+丁基塞（日本，Maruemu Corporation），简称LDB；3）120 mL钳口顶空瓶（中国，上海安谱实验科技股份有限公司）+丁基塞（日本，Maruemu Corporation），简称QDB；4）120 mL钳口顶空瓶（中国，上海安谱实验科技股份有限公司）+ PTFE/硅胶隔垫（中国，上海安谱实验科技股份有限公司），简称QPB。其中螺口顶空瓶与旋口塑料盖配合使用，钳口顶空瓶与钳口铝盖配合使用（图 1）。

铝箔采样袋使用前将气袋隔垫换为岛津201-35584隔垫（日本，岛津公司），用高纯N₂（99.999%）冲洗气袋后抽真空，重复3次；气瓶先抽真空到瓶内气压小于-98 kPa。为保证不同储气容器中N₂O的进样量相当，120 mL钳口顶空瓶需事先注入100 mL高纯N₂以平衡气压，再注入20 mL自然丰度的N₂O样品（δ¹⁵N为0.07‰，原子百分比0.366 atom%，浓度9.824 mg·m^-3（对应的m/z 44峰面积为7.33±0.19 mV·min））；螺口顶空瓶和气袋则直接充满该N₂O气体。四种容器中的气体于2019年9月7日至2020年7月19日在实验室中储存，储存期间的温度变化范围为10~28 ℃。铝箔气袋、螺口顶空瓶+丁基塞、钳口顶空瓶+丁基塞处理采样时间为0、10、20、30、60、90、120、255、270 d，钳口顶空瓶+ PTFE/硅胶隔垫处理的采样时间为0、10、20、80、90、235、270 d，每次均为破坏性取样，每个处理5个重复。气袋样品取样时，需用注射器从中抽取20 mL气体转移至抽真空的20 mL螺口顶空瓶（丁基塞）中，于Precon-IRMS上分析N₂O的¹⁵N丰度，其他处理组则直接分析，所有样品均在采气当天完成测定。

¹⁵N富集的N₂O储存试验共设置3个储存处理：1）50 mL铝箔采样袋，简称CQD；2）20 mL螺口顶空瓶+丁基塞，简称LDB；3）120 mL钳口顶空瓶+丁基塞，简称QDB。气袋和气瓶的预处理同自然丰度N₂O的储存实验。用注射器分别注入15 mL、115 mL高纯N₂至20 mL、120 mL预抽真空的顶空瓶中平衡气压，再分别注入5 mL高丰度N₂O样品（¹⁵N丰度为1.023 atom%，浓度（对应的m/z 44峰面积为4.96±0.16 mV·min））至气瓶中。气袋则直接充满N₂O样品。每个处理的采样时间均为0、10、20、30、60、90、200、270 d，每次均为破坏性取样，每个处理5个重复。气袋样品取样时，用注射器从中抽取5 mL气体转入预抽真空的20 mL螺口顶空瓶（事先注入15 mL高纯N₂）中，在Precon- IRMS上分析N₂O丰度，其他处理则直接分析，所有样品均在采气当天完成测定。

自然丰度液体储存试验中，用2 mol·L^-1 KCl浸提土壤，经定性滤纸过滤后，浸提液分装入100 mL聚乙烯塑料瓶，设置4个处理：1）0.22 μm滤膜过滤后4 ℃冷藏，2）不过滤4 ℃冷藏，3）0.22 μm滤膜过滤后-20 ℃冷冻，4）不过滤-20 ℃冷冻。河水样品经定性滤纸过滤后，也设置同样的四个处理。在储存0、10、30、60、180 d测定土壤浸提液和河水样品中的NH₄⁺、NO₃^-浓度和¹⁵N丰度，为避免液体样品的反复冻融，每次均为破坏性采样，每个处理5次重复。

¹⁵N富集的液体储存试验中，将风干的水稻土补充水分至40%土壤持水量（WHC），预培养24 h后，加入丰度为1 atom %的¹⁵NH₄NO₃（N 40 mg·kg^-1 soil）。培养4 h后，用2 mol·L^-1 KCl溶液浸提土壤，浸提液分装入100 mL聚乙烯塑料瓶，设置2个处理：1）4 ℃冷藏，2）-20 ℃冷冻。在储存0、10、30、60、160 d测定土壤浸提液中NH₄⁺、NO₃^-的浓度和¹⁵N丰度，每个处理5次重复，为避免液体样品的反复冻融，每次均为破坏性采样。

1.3 分析方法

气态和液态样品产生的自然丰度N₂O在稳定同位素比值质谱仪（Thermo Fisher Scientific Delta V plus）上测定¹⁵N丰度，富集¹⁵N₂O在稳定同位素比值质谱仪（Thermo Fisher Scientific Delta V advantage）上测定。

使用连续流动分析仪（SKALAR SAN++）测定NH₄⁺、NO₃^-浓度。自然丰度的液体样品中NH₄⁺先用次溴酸钠氧化为NO₂^-，再用盐酸羟胺还原为N₂O，在Precon-IRMS上测定N₂O丰度^[20-21]；NO₃^-使用致金色假单胞菌（P. aureofaciens ATCC 13985）转化为N₂O，再测定¹⁵N丰度^[22-23]。¹⁵N富集液体样品的NH₄⁺、NO₃^-均采用扩散法测定¹⁵N丰度^[24]。

1.4 数据处理

采用Excel 2019进行数据处理，使用方差分析（SPSS 23）检验各处理的差异显著性，采用Origin 2018绘图。

2 结果 2.1 自然丰度N₂O气体丰度和浓度变化

研究结果表明，N₂O样品储存到四种容器后，立即测定（0时刻）的N₂O的δ¹⁵N值无显著差异，均值为0.09‰±0.06‰。随着储存时间的延长，不同储存容器中N₂O的δ¹⁵N值变化趋势存在明显的差异（图 2a）。在270 d内，螺口顶空瓶+丁基塞（LDB）和钳口顶空瓶+丁基塞（QDB）储存样品的δ¹⁵N值基本保持稳定。在储存20 d时，铝箔气袋（CQD）储存样品的δ¹⁵N值已明显增加（P < 0.05），且随着储存时间的延长，其δ¹⁵N值继续显著增大，在90 d时（δ¹⁵N=7.60‰±4.72‰）接近所处大气环境中N₂O的δ¹⁵N值。钳口顶空瓶+ PTFE/硅胶隔垫（QPB）稳定储存时间更短，在第10天时，δ¹⁵N值已经与初始值差异显著（P < 0.05），整个观测期间都在剧烈上下波动。

不同储存容器中的N₂O浓度（用m/z 44峰面积表示）变化也存在显著差异（图 2b）。在0时刻，螺口/钳口顶空瓶+丁基塞（LDB和QDB）和铝箔气袋（CQD）N₂O浓度值无显著差异，峰面积均值为（7.29±0.21）mV·min；但是钳口顶空瓶+PTFE/硅胶隔垫（QPB）的N₂O浓度值显著低于二者（P < 0.05），峰面积均值为（6.17±0.15）mV·min。随着时间的延长，不同储存容器中N₂O峰面积的变化存在显著差别。在270 d的观测期内，螺口顶空瓶+丁基塞和钳口顶空瓶+丁基塞（LDB和QDB）储存样品的N₂O峰面积基本保持稳定，仅在270 d时略有下降。铝箔气袋（CQD）中N₂O峰面积在储存10 d时已开始显著下降（P < 0.05），并持续下降到90 d后基本稳定（< 0.6 mV·min）。整个观测期间，钳口顶空瓶+PTFE/硅胶隔垫（QPB）储存样品的N₂O峰面积都在剧烈波动。

2.2 ¹⁵N富集的N₂O气体丰度和浓度变化

¹⁵N富集的N₂O气体样品储存到三种容器后，马上测定（0时刻）的N₂O的¹⁵N丰度差异较小，螺口顶空瓶+丁基塞（LDB）、铝箔气袋（CQD）和钳口顶空瓶+丁基塞处理（QDB）的平均值为1.023 atom%±0.002 atom%。随着储存时间的延长，不同容器中样品的¹⁵N丰度存在明显的差异（图 3a）。在270 d的观测期间，螺口顶空瓶+丁基塞（LDB）和钳口顶空瓶+丁基塞（QDB）储存N₂O样品的¹⁵N丰度基本保持稳定。相比之下，铝箔气袋（CQD）在储存仅10 d时，样品的¹⁵N丰度已经显著降低（P < 0.05），在第30天时样品¹⁵N丰度已下降至0.369 atom%，接近空气中N₂O的¹⁵N丰度值（0.3663 atom%）。

如图 3b所示，储存开始时，三种容器中N₂O浓度无显著差异，峰面积均值为4.96±0.01 mV·min。随着储存时间的延长，不同容器中样品的N₂O峰面积变化趋势存在明显的差异。在储存第10天时，铝箔气袋（CQD）N₂O峰面积急剧降低，降至0.63±0.12 mV·min，之后基本变化不大。相比之下，第10天时螺口顶空瓶+丁基塞（LDB）和钳口顶空瓶+丁基塞（QDB）这两个处理的N₂O峰面积仍保持在4.9 mV·min以上，且螺口顶空瓶+丁基塞的峰面积略大于钳口顶空瓶+丁基塞；在90 d时由于临时更换了测定仪器，这两个处理的N₂O浓度（峰面积）有明显下降，但在第270天恢复使用原来的测定仪器后，二者的N₂O浓度无明显差别，仅略低于试验初始值，峰面积约为4.52±0.05 mV·min。

2.3 自然丰度液体样品丰度和浓度变化

四种不同的储存条件下，土壤浸提液样品的NO₃^-和NH₄⁺的δ¹⁵N值均发生变化，总体变化趋势类似。如图 4a所示，滤膜过滤对土壤浸提液中NO₃^-的δ¹⁵N初始值无显著影响，均值为37.53‰±0.18‰；0~30 d内NO₃^-的δ¹⁵N值均明显上升（P < 0.05），在30 d时达到最大值，显著高于初始值（P < 0.05），之后δ¹⁵N值快速下降，60 d时下降到35.504‰，显著低于初始值（P < 0.05），四种储存方式间的变化趋势差异不大。如图 4b所示，滤膜过滤对NH₄⁺的δ¹⁵N初始值无显著影响，均值为-4.27‰±0.39‰，NH₄⁺的δ¹⁵N值随储存时间的延长呈下降趋势，且四种储存方式间的变化幅度存在明显的差异。在储存30 d以内，其δ¹⁵N值有一些波动，但是除过滤膜4℃储存的样品外，各处理δ¹⁵N值与初始值差异不显著；在储存180 d时，所有处理δ¹⁵N-NH₄⁺均显著低于初始值（P < 0.001），其中4℃储存的样品下降幅度更大，过滤对δ¹⁵N值的影响并不显著。

如图 4c所示，四种储存方式间NO₃^-浓度初始值存在显著差异（P < 0.05），滤膜过滤后土壤浸提液NO₃^-浓度显著小于未用滤膜的处理。随着储存时间的延长，四种储存方式下NO₃^-浓度表现出相同的变化趋势。在储存10 d时，NO₃^-浓度显著降低，之后快速增加。滤膜过滤对NH₄⁺浓度影响不大，随着储存时间的延长，NH₄⁺浓度迅速降低，60 d后趋于稳定（图 4d）。不同处理间的变化趋势相同，同一储存时间的NH₄⁺浓度没有显著差异（P < 0.05），仅在第180天4 ℃储存的NH₄⁺浓度略高。

四种不同的储存条件下，河水样品的NO₃^-和NH₄⁺的δ¹⁵N值均发生变化，总体变化趋势类似。滤膜过滤对河水NO₃^-的δ¹⁵N初始值无显著影响，均值为17.54‰±0.04‰。随着储存时间的延长，不同储存方式下河水NO₃^-的δ¹⁵N值有变化，但变化趋势相似（图 5a）。0~10 d时NO₃^-的δ¹⁵N值略有上升；第30天时所有处理NO₃^-的δ¹⁵N值均明显降低，持续下降至60 d时，已显著低于初始值（P < 0.05）；但储存180 d时，各处理NO₃^-的δ¹⁵N值较第60天有明显增加（P < 0.05）。如图 5b，滤膜过滤对河水NH₄⁺的δ¹⁵N初始值也无显著差异，均值为24.27‰±0.27‰。在储存10 d时，所有处理NH₄⁺的δ¹⁵N值已经均显著低于初始值（P < 0.05）；在储存60 d内，随着时间延长，不同储存方式下NH₄⁺的δ¹⁵N值均明显下降。但是，与60 d相比，储存至180 d时-20 ℃储存和不过滤膜4 ℃储存，这三组中NH₄⁺的δ¹⁵N值有明显增加（P < 0.05），而4 ℃储存并过滤膜的处理中NH₄⁺的δ¹⁵N值进一步降低。

与土壤提取液类似，滤膜过滤也影响河水NO₃^-浓度，滤膜处理的河水NO₃^-浓度显著小于不过滤膜的处理，但对NH₄⁺浓度影响不大（图 5c、图 5d）。四种储存方式下，在第10天时，河水NO₃^-和NH₄⁺浓度已经明显低于初始值（P < 0.05），随着储存时间的延长，二者继续降低，其中NO₃^-浓度在储存30 d时基本稳定，NH₄⁺浓度持续降低，至储存180 d时略有增加。

2.4 ¹⁵N富集的土壤浸提液丰度和浓度变化

如图 6a所示，在160 d的储存期间，4 ℃和-20 ℃两种处理对¹⁵N富集的土壤浸提液NO₃^-的¹⁵N丰度均没有显著的影响。随着储存时间的延长，两种储存温度下NH₄⁺的¹⁵N丰度有明显的降低趋势（图 5b）。在储存30 d时，4 ℃储存样品NH₄⁺的¹⁵N丰度开始显著低于初始值（P < 0.05）；-20 ℃储存的样品则在160 d显著低于初始值（P < 0.05）。

与自然丰度土壤浸提液相似，¹⁵N富集的土壤浸提液中NO₃^-浓度也有先减小后增加的趋势。在储存10 d时，两种储存温度的NO₃^-浓度均显著低于初始值（P < 0.05），之后明显增加。NH₄⁺浓度则随着储存时间的延长呈降低趋势。

3 讨论

本研究结果表明，储存条件对N₂O的浓度及其¹⁵N丰度均会产生明显影响，这是储存容器和储存时间的差异造成的。使用铝箔气袋储存N₂O时，自然丰度N₂O的¹⁵N丰度随时间延长有增大的趋势，¹⁵N富集的N₂O的¹⁵N丰度则迅速减小，但两者均趋于实验室大气环境中N₂O的¹⁵N丰度（δ¹⁵N-N₂O为5‰~8‰，原子百分比约为0.368 atom%），这是因为铝箔气袋的密封性差，储存过程中外界大气的N₂O与气袋内的样品发生扩散交换，导致气袋中气体¹⁵N丰度变化。此外，铝箔气袋中N₂O浓度随着储存时间延长而急剧减小，储存自然丰度的N₂O气体的气袋在90 d后浓度由初始9.824 mg·m^-3减小至接近实验室环境空气的N₂O浓度，储存¹⁵N富集N₂O的气袋则在30 d后就接近环境大气的N₂O浓度，这也证明气袋中所储气体会扩散并与空气交换，造成所储N₂O气体的损失与其¹⁵N丰度的变化。前人也有研究发现气袋不能长时间储存N₂O，采集气体之后要及时对其进行分析^{[7, 25-26]}。

对于气瓶，密封塞的材质和形状对N₂O气体储存有显著影响，但螺口和钳口两种封盖方式的影响并不明显。在本次试验中，钳口顶空瓶+丁基塞对自然丰度N₂O的储存效果优于钳口顶空瓶+PTFE/硅胶隔垫，这与丁基塞的密封性能较好有关，已有研究表明使用丁基塞对N₂O吸附性小，密封性好，能有效防止N₂O扩散^[27-29]。PTFE/硅胶隔垫的密封性不如丁基塞，储存N₂O气体与外界环境气体有交换，其浓度和¹⁵N丰度均发生了明显的变化。这两类塞子除材质不同外，形状也有差异，有支脚的丁基塞更有利于储存气体；而平盖的PTFE/硅胶隔垫在储存过程中更容易造成气体的交换和污染，这可能是由于隔垫无支脚支撑，转移气体过程中，针头穿刺隔垫时易发生形变，密封效果下降。本试验中钳口顶空瓶+PTFE/硅胶隔垫所储N₂O气体的浓度和丰度在270 d内波动明显，这是因为储存期间气瓶曾放置在两个不同地点，其中200 d内的储存地点的环境空气中N₂O浓度与大气的N₂O浓度和¹⁵N丰度接近，而200 d后的储存地点的N₂O浓度远高于大气浓度，其¹⁵N丰度约为-3.00‰±0.05‰。因为该储存方式的密封效果不佳，易与所处环境发生气体交换，导致N₂O气体的浓度和丰度不断发生剧烈变化。但是，也有研究发现平盖丁基塞是可以适配12 mL的Labco气瓶，长期稳定储存N₂O气体^{[11, 14]}。本研究中虽未对平盖和带支脚两种不同形状的丁基塞进行对比，但前期试验中有发现对于120 mL的顶空瓶，PTFE/硅胶和丁基塞两种材质的平盖隔垫，在密封性上差异不大，抽真空后第二天瓶内真空度均明显下降，推测平盖隔垫在大体积顶空瓶上储存效果不佳，但可用于小体积顶空瓶的气体储存。在气瓶的封盖方式上，无论是自然丰度还是¹⁵N富集N₂O气体，螺口顶空瓶+丁基塞和钳口顶空瓶+丁基塞的储存效果差别不大，N₂O的¹⁵N丰度和浓度能在较长时间内保持稳定，且明显优于其他储存方式。Glatzel和Well^[13]在使用12 mL Labco管储存N₂O气体时，也发现螺口和钳口两种封盖方式，均可配合丁基塞隔垫稳定长期储存N₂O气体。本试验中虽然螺口顶空瓶+丁基塞（20 mL）所储存N₂O的浓度略高于（120 mL）钳口顶空瓶+丁基塞，这可能是因为不同体积的气瓶在质谱仪上随He气流进样的方式有所差异。所以，对于带支脚的丁基塞，螺口或钳口两种封盖方式均可保证不同体积的顶空瓶稳定储存N₂O气体。

对于土壤浸提液和河水这两类液体样品，无论是自然丰度还是¹⁵N富集的样品，4 ℃和-20 ℃储存都会影响NH₄⁺和NO₃^-的浓度及其¹⁵N丰度。随着储存时间的延长，NO₃^-的¹⁵N丰度都有先增加后减小的变化趋势，而NH₄⁺的¹⁵N丰度则明显降低，且4 ℃条件下¹⁵N下降幅度要大于-20 ℃储存。温度造成的差异可能与储存过程或冻融过程中溶解有机氮矿化、硝化、微生物同化、氨吸收、反硝化以及氮化学反应等多种转化过程引发的同位素稀释、分馏等有关^[30-32]。该结果与Thayer^[33]和Clough等^[15]的研究结果一致，他们也认为储存过程中，NH₄⁺库发生了稀释。-20 ℃冷冻储存时，NH₄⁺的¹⁵N丰度变化程度小于4 ℃冷藏，可能是低温降低了微生物活性，减弱了氮的转化速率^[34]。尽管如此，-20 ℃冷冻储存仍然会对不同样品造成不同程度的无机氮转化，影响NH₄⁺、NO₃^-甚至NO₂^-的浓度及其¹⁵N丰度。Clough等^[15]发现冷冻储存中性土壤提取液10 d就会造成不同形态氮相互转化和气态氮损失，NO₂^-的化学反硝化作用明显加剧，NO₃^-和NH₄⁺浓度显著升高。朱强等^[35]发现无论是黄棕壤、潮土还是棕壤，其浸提液冷冻储存10 d后NO₃^-含量提高9%~68%，NH₄⁺含量变化随不同土壤有所差异，大部分明显降低20%~54%；冷冻储存70 d后NO₃^-、NH₄⁺含量变化更显著，变化趋势因土壤类型有差异。Kotlash^[14]发现冷冻储存适用于富营养程度高的河流水体样品，但对贫营养的水体影响较大；Dore等^[36]却发现冷冻储存适用于贫营养的海洋水体样品。因此，-20 ℃冷冻储存方式对不同形态无机氮的浓度及其¹⁵N丰度的影响，因样品自身的物理、化学和生物性质有很大差异，要保证样品测定结果的准确性，应在样品采集后尽快完成测定。

此外，土壤浸提液中NH₄⁺的¹⁵N丰度变化程度小于河水，河水样品无论4 ℃或-20 ℃储存其NH₄⁺、NO₃^-的浓度及其¹⁵N丰度均在10 d后发生变化，明显较土壤浸提液更不易储存，这可能与高浓度的KCl溶液有关，高浓度盐溶液可以影响微生物的渗透压，导致细菌等微生物的活性降低甚至死亡，从而减弱了微生物氮转化过程^[18]。通常认为，滤膜过滤也能够降低液体中微生物的数量，有利于样品储存^[19]。但是，本研究结果表明滤膜过滤后，样品NH₄⁺和NO₃^-的¹⁵N丰度并未较过滤膜更稳定，并且液体样品尤其是淡水样品的NO₃^-的初始浓度，在滤膜过滤后显著低于未使用滤膜的处理。这是因为在液体样品中往往存在大量胶体颗粒（1 nm~1 μm），其中部分胶体是NO₃^-等可溶性营养盐吸附在矿物上形成的，使用0.22 μm过滤器会造成部分营养盐损失，而且胶体在过滤时易堵塞滤孔，在大体积液体过滤时，滤孔堵塞更为明显，滤液中的营养盐浓度也会相应减少^[19]。诚然，在不同的土壤和水体中，因其氮素组成、氮转化过程、生物和理化性质不同，NH₄⁺和NO₃^-的浓度和¹⁵N丰度变化趋势也会有所差异，但本研究结果阐明，对于土壤浸提液和淡水样品，冷藏、冷冻和滤膜处理几种储存方式下无机氮的浓度和丰度均会发生变化，最好在10 d内及时进行测定，以保证数据的准确性。

4 结论

容器、温度、时间等储存条件显著影响气体N₂O、土壤或河水中NH₄⁺、NO₃^-的浓度和¹⁵N丰度。对于气体N₂O样品，推荐使用螺口/钳口顶空瓶+丁基塞储存N₂O样品，其¹⁵N丰度可以在200 d左右不发生明显变化；气袋只能短期储存，需尽快完成样品测定；带支脚的丁基塞有助于保证气瓶（尤其是大体积顶空瓶）的密封性。对于土壤提取液或河水样品，4 ℃冷藏或-20 ℃冷冻下，其NH₄⁺、NO₃^-的浓度和¹⁵N丰度在储存10 d后均会发生变化，虽然有些变化并未达到显著水平，-20 ℃冷冻储存可略减缓变化幅度，滤膜过滤未能促进储存效果，反而降低NO₃^-浓度，因此液体样品应在采样后尽快完成测定，储存时间不超过10 d。