農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是全球溫室氣體的主要排放源之一，亞熱帶農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放原位觀測數(shù)據(jù)缺乏是當(dāng)前全球農(nóng)田溫室氣體排放估算高不確定性的主要因素。因此，精準(zhǔn)定量亞熱帶農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放通量和刻畫農(nóng)田土壤碳氮生物地球化學(xué)循環(huán)過程及驅(qū)動機制是闡明農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放減排原理與調(diào)控途徑的基礎(chǔ)，也是碳氮循環(huán)領(lǐng)域當(dāng)前亟待解決的國際前沿科學(xué)問題。 

　　中科院成都山地所朱波和周明華研究員團(tuán)隊依托中科院鹽亭站長期試驗平臺對長江上游的亞熱帶典型農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)溫室排放與碳收支及其驅(qū)動機制進(jìn)行觀測研究。研究發(fā)現(xiàn)，水稻-小麥輪作系統(tǒng)N2O排放通量對施氮量均呈現(xiàn)非線性增長響應(yīng)格局，水稻季N2O排放系數(shù)為0.7-0.8%，較IPCC推薦的水稻N2O排放系數(shù)（0.3%）高3倍以上；水稻季是全年CH4排放的主要貢獻(xiàn)期，施用氮肥顯著減少水稻季和全年CH4排放；土壤環(huán)境因子是驅(qū)動土壤N2O和CH4排放年內(nèi)和年際變異的主要驅(qū)動因子，水稻與小麥季的N2O和CH4排放通量之間均存現(xiàn)出顯著的相互權(quán)衡關(guān)系。然而，西南地區(qū)廣泛分布的冬水田系統(tǒng)N2O排放系數(shù)（0.07%）較IPCC推薦排放系數(shù)低4倍以上，CH4排放是其全球增溫潛勢（GWP）的主要貢獻(xiàn)者，但CH4排放的溫度敏感系數(shù)（Q10）低于N2O排放，氮肥施用顯著抑制CH4排放卻對N2O排放無顯著影響。有機肥施用是提升農(nóng)田土壤有機碳儲量的重要管理施，但有機肥施用較等量無機氮肥顯著增加土壤N2O排放，增加的土壤N2O排放可以抵消其37%的固碳效應(yīng)，因而采用有機肥替代無機氮肥提升農(nóng)田土壤有機質(zhì)含量的同時須避免激發(fā)土壤N2O排放。退耕還林是西南山地丘陵區(qū)的重要土地管理措施之一，退耕林地較長期坡耕地農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)顯著增加年凈碳儲存量，證明退耕還林是增加我國西南陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的有效途徑。 

　　相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在領(lǐng)域一區(qū)和TOP國際SCI期刊Global Change Biology、Soil Biology and Biochemistry、Agricultural and Forest Meteorology和Science of The Total Environment上。 　　  

　　論文鏈接： 

　　1.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717318703 

　　2.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071717305473 

　　3.http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.13648/full 

　　4.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168192317306858 

　　西南主要農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)N2O排放通量及其對施氮量的響應(yīng)格局

　　西南主要農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)CH4排放通量及其對施氮量的響應(yīng)格局

　　農(nóng)田土壤N2O排放與土壤有機碳的相互權(quán)衡關(guān)系及其機制