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土壤学科温室气体计量团队ES&T成果: 中国农田氧化亚氮直接排放因子的更新与排放?#31185;?#20272;

2019-10-16 14:24 来源: 南农大资环学院

农田温室气体排放控制是国际应对气候变化重要战略行动,更是农业低碳绿色发展的重要?#38469;?#39046;域。氧化亚氮作为最重要的温室气体,其分子温室效应是甲烷的10倍,而农田是其最主要的排放源。氧化亚氮排放因子,即单位质量氮肥?#24230;?#24341;起的氧化亚氮排放量,是评估农田氧化亚氮排放量及农业管理的减排效应的关键?#38382;?#26356;是联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)温室气体排放清单的计量基础。IPCC2006温室气体清单规定了默认排放因子用于区域、国家和全球尺度氧化亚氮排放估算。现有的有限观测数据为基础的计量认为,中国近10年的农田氧化亚氮排放贡献了全球的24%,但不同来源的计量因排放因子的差异对氧化亚氮排放量的估计?#28304;?#22312;极大不?#33539;?#24615;。我国幅员辽阔,农业?#20302;?#21450;生态地理十分多样,近年来我国科技项目开展的大量农田氧化亚氮原位观测研究,积累了不同农作?#20302;场?#19981;同区域和不同农业管理下排放量差异的详实资料,为更新我国农田氧化亚氮排放因子,并为合理评估中国农业氧化亚氮排放量提供了大数据基础。

南京农业大学土壤学科温室气体计量团队通过文献搜集建立了包含1151组观测值的中国农田氧化亚氮排放数据库,统计发现了氮肥?#24230;?#37327;与氧化亚氮直接排放量间存在极显著的线性回归关系;应用这种线性回归模型推导的农田氧化亚氮直接排放因子与多种统计方法比较,其解释度最高而计量的不?#33539;?#24615;最低;基于这种方法对作物类型?#22242;?#30000;管理类型进行差异化计量,进一步得到针对中国9大农业区的细化排放因子,从而更为合理地评估我国农田氧化亚氮直接排放量,绘制了高?#30452;?#29575;的中国农田氧化亚氮排放空间分布?#36857;?#38468;图1)。这个研究揭示中国农田氧化亚氮排放因子存在巨大的农业区差异和肥料类型及水分模式等管理影响差异。同时,以2016年为例,精确估计得到因化肥?#24230;?#24341;起的氧化亚氮(N2O-N)年排放量为194 Gg (19.4万吨),95%置信区间为180-208 Gg (18.0-20.8万吨)。该研究更新了农田氧化亚氮排放因子算法,提升了中国农田氧化亚氮直接排放的估算精度,可为全球不同区域和国家农业温室气体排放计量研究和温室气体清单编制提供方法学参考。

附图1. 中国农田氧化亚氮年排放量(2016)按地理栅格的空间分布

该研究成果以“Deriving Emission Factors and Estimating Direct Nitrous Oxide Emissions for Crop Cultivation in China”为题在Environmental Science & Technology期刊在线发表(DOI: 10.1021/acs.est.9b01285)。

论文的第一作者是该团队2018年博士毕业生岳骞,通讯作者为土壤计量团队青年骨干程琨副教授。该研究是国际合作研究成果,合作者为全球气候变化顶尖专家--英国阿伯丁大学的Pete Smith教授和爱丁堡大学的Jon Hillier教授。该研究得到了国?#26131;?#28982;科学基金、中英牛顿基金?#35748;?#30446;的资助。

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