中国农田N2O排放的模型估算和减排潜力研究

中国农田N2O排放的模型估算和减排潜力方面取得以下重要成果:

(1)建立适合我国不同水分管理方式下稻田N2O排放系数的估算模型,被政府间气候变化专门委员会-国家温室气体排放清单编制工作组(IPCC-TFI-EFDB)采用。采用IPCC方法学建立了适用于我国不同水分管理方式下水稻生产中N2O排放系数的估算模型,估算了20世纪50至90年代我国水稻生产的N2O排放量由每年0.96万吨增加到3.23 万吨。这一结果为纠正国际同行利用DNDC模型对我国稻田N2O排放估算的明显偏高提供了科学依据和数据支撑。

(2)建立降水因子修正的N2O排放系数估算模型,估算了我国农田化学氮肥施用引起的N2O直接排放的时空变化特征。通过国内外旱地N2O排放原位观测资料的集成分析,发现农田N2O直接排放系数与年降水量有关,采用降水因子修正了IPCC排放系数,建立了适合中国农田N2O排放系数的估算模型,并估算了我国农田化学氮肥施用引起的N2O直接排放量。相关研究结果为降低我国农田N2O排放估算的不确定性提供了科学方法。

(3)全面评估了氮肥利用率提高在不同情景下中国农田N2O及氮肥生产过程中CO2减排潜力。集成分析了20世纪90年代中国农田三大作物的平均氮肥利用率(30%左右)。若将氮肥利用率提高到40%~50%,每年可减少化肥氮用量440~660万吨,可削减4100万吨CO2当量(削减27%左右)。减排潜力较大的省份为江苏、安徽、河南、河北、山东、四川和湖北,约占总潜力的50%。该研究明确了我国农田N2O的减排潜力和区域,为制定我国农田温室气体减排策略提供科学依据和数据支撑。

上述研究成果作为“中国农田温室气体排放过程与模型研究”的部分内容于2008年获得教育部自然科学二等奖,主要论文在Global Change BiologyEnvironmental PollutionAtmospheric EnvironmentChemosphere等期刊上发表。