GCB：中国农田化肥引起的土壤NH3、NO和N2O排放量及其气候变化影响的数据驱动估算

昵称37581541 2021-11-14

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编译：姚伟

文章信息

原名：Data-driven estimates of fertilizer-induced soil NH3, NO and N2O emissions from croplands in China andtheir climate change impacts

译名：中国农田化肥引起的土壤NH₃、NO和N₂O排放量及其气候变化影响的数据驱动估算

期刊：Global Change Biology

2020影响因子：10.863

5年影响因子：11.716

在线发表时间：2021.11.4

第一作者：马若亚

通讯作者：刘树伟教授 swliu@njau.edu.cn

邹建文教授 jwzou21@njau.edu.cn

第一单位：南京农业大学资源与环境科学学院

文章摘要

研究背景

农业土壤活性氮(Nr：NH₃/NO/N₂O) 气体排放及其大气再沉降过程是全球氮循环的重要组成部分，也是影响大气环境的重要活性物质。随着中国农业氮肥大量施用，活性氮排放已成为土壤氮素损失的重要途径。政府间气候变化专门委员会(IPCC) 2006年所确定的氮肥施用导致的NH₃排放系数的全球缺省值为10%，稻田和旱地的N₂O排放系数的缺省值分别为0.4%和1%。由于我国农田土壤Nr排放时空差异较大，已有基于全球缺省值和自下而上(Bottom-up) 定量评估所得的Nr排放总量介于2.19-8.81 Tg N yr^-1，具有较大的不确定性。因此，精细化定量农业氮肥施用来源的Nr排放系数，是提高全球和区域尺度Nr排放清单编制科学性的重要前提。

研究方案

本研究通过对379篇文献的原位观测资料的集成与定量估算研究，辨析了中国农田不同氮肥管理生态系统NH₃，NO和N₂O排放系数的差异性特征，采用基于不同区域和作物类型的具体排放因子估算了中国农田活性氮气体排放总量及其对全球气候变化的影响。

研究结果

研究发现，我国来自于化肥和有机肥施用的Nr排放总量分别为3.81 百万吨Nyr^-1和0.73 百万吨N yr^-1，分别占全球农业源NH₃，NO和N₂O排放量的23%，15%和20%。排放源主要集中在我国中南部和东部地区，其中，河南、江苏和湖北是前三大排放省份。而水稻、玉米和蔬菜三大作物生产的Nr排放量占全国农田化肥施用来源的Nr排放总量的61%。过去三十年间，NH₃排放总体呈先上升后下降的趋势，而NO和N₂O排放始终保持持续增长的态势。我国农田Nr排放对全球温变潜势(GTP) 的贡献在不同时间尺度上呈现较大差异，但均表现为较强的增温效应。