氮素是所有生命体的必需元素，其化学形态多样，受到生物、化学、物理和经济活动等因素的调控形成氮素的生物地球化学循环过程，为人类提供了丰富的食物、能源和其他社会福祉，同时也带来了严重的环境和气候变暖问题。系统地研究区域氮循环过程对人类社会的可持续发展至关重要，特别是以土壤为主要媒介和环节的氮素输入、转化、迁移、积累和流失过程。报告人长期从事氮循环研究，涉及到流域、区域及全球尺度上氮素的来源、流动、去向、有效利用、生态建模和环境气候效应评估等方面：(1)建立了人类-自然耦合系统氮循环模型(CHANS)，显著提高了土壤-水体-大气界面氮通量的估算精度；(2)对我国人为活性氮的来源、流动、去向、有效利用及其时空变化进行了定量评估；(3)探讨了政策和技术等社会经济发展因子对区域氮循环的调控机理。