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    海南大学热带作物学院巨晓棠教授与北京大学等国内外合作的研究成果在Nature Food发表
    2021年10月25日 17:56

近日,我院引进的高层次人才巨晓棠教授与北京大学城市与环境科学学院、法国气候与环境科学实验室(LSCE)等国内外单位合作的研究成果,以题为“Global mapping of crop-specific emission factors highlights hotspots of nitrous oxide mitigation”Nature Food发表。这是巨晓棠教授自202010月引进海南大学以来,其团队以海南大学在Soil Biology & Biochemistry, Environmental Pollution, Science of the Total Environment, Nutrient Cycling in Agroecosystem等国际重要期刊上发表的第10SCI论文。

N2O是单分子增温潜势较二氧化碳(CO2)高265倍(100年时间尺度)的强效温室气体。其在大气中寿命可达120年之久,是平流层臭氧的最主要破坏者。N2O人为源排放已导致其在大气中浓度较工业化前水平增加了20%。农业排放占全部人为排放的2/3,是目前最大的N2O人为排放源,氮肥和有机肥的施用是其主要贡献者。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)设定N2O排放与施氮量之间呈线性关系,以固定的默认缺省排放因子1%来估算全球旱作农田N2O排放。然而,近年全球不同区域田间研究表明,N2O排放对施氮量的响应因土壤-气候条件而异,且呈现非线性增长趋势。

减少农田土壤N2O的排放对全球升温控制在2°C 以内至关重要。然而,农田N2O减排潜力的准确评估受到了直接排放因子 (EFs) 的不确定性和可变性的影响。为了准确评估EFs的时空差异及其背后的驱动因子,研究基于全球1,507条观测数据和数据驱动的方法,分作物建立了高分辨率的EFs空间分布图。结果表明:EFs的空间分异达2个数量级。在全球和区域尺度上,EFs空间分异均是由气候和土壤因素驱动的,挑战了传统认为由管理措施驱动的认知。其中,65%的减排量来自于20%的播种面积,主要分布在亚热带湿润气候或潜育土和强淋溶土。结合EFs的空间分布和氮盈余数据,在不影响作物产量的情况下,通过合理施氮,可以实现将全球农田土壤N2O直接排放降低30%,等价于中国和美国的排放量。本研究突出了针对全球排放热点的有针对性的政策方法的价值,该方法可以在同时考虑环境和食物的协同效益基础上实现N2O的减排。

 

本研究由国内外著名单位合作完成,包括:北京大学城市与环境科学学院,法国气候与环境科学实验室(LSCE),塞浦路斯气候与大气研究中心(CARE-C),马里兰大学环境科学中心,联合国粮食及农业组织统计司,宾夕法尼亚州立大学统计学院,海南大学,澳大利亚联邦科学与工业研究组织(海洋和大气),荷兰环境评估局(PBL),美国伍兹环境研究所和Precourt 能源研究所,科罗拉多州立大学生态系统科学与可持续发展系,中国科学院大气物理研究所,纽约大学环境研究系,奥本大学国际气候与全球变化研究中心,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所。研究得到国家自然科学基金重点项目(41830751)的资助。

文章链接: https://www.nature.com/articles/s43016-021-00384-9

 

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