环资学院陈丁江副教授在Global Change Biology报道全球河流N2O释放规律

2016年5月12日，Global Change Biology（IF=8.044）在线发表了浙江大学环境与资源学院陈丁江副教授课题组的最新研究成果“Modeling nitrous oxide (N₂O) emission from rivers: A global assessment”。陈丁江副教授为该论文的通讯作者，其博士生胡敏鹏为第一作者，浙江大学为第一和通讯作者单位，该研究得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费以及高峰学科建设和国外一流合作伙伴项目等资助。

氧化亚氮（N₂O）是一种重要的温室气体。由于人为活性氮的急剧增加，河流氮污染负荷显著增加，强化了河流N₂O的释放。目前，全球或区域的河流N₂O释放量直接由河流N₂O释放因子与氮流失负荷的乘积获得。然而，IPCC公布的以及已有的一些研究给出的全球河流N₂O释放因子主要基于很有限的观测结果得到的，使得不同来源的释放因子值（0.25–2.5%）之间存在数量级的差异，估算得到的全球河流N₂O释放量（300–2100 Gg N₂O-N yr^-1）也具有很大的不确定性。因此，明确全球河流N₂O释放规律，建立可靠的估算方法，成为制定全球或区域的N₂O释放清单中亟待解决的关键科学问题之一。

陈丁江副教授课题组在汇总了国内外文献已报道的169条河流N₂O释放研究结果以及NEWS2-DIN-S模型对全球6400条河流的可溶性无机氮（DIN）流失通量模拟结果基础上，分全球、不同气候带、不同类型流域尺度解析了影响河流N₂O释放的主要因素，建立了河流N₂O释放量对DIN流失通量的非线性响应模型，阐明了全球河流N₂O释放量与释放因子的空间分布规律（图1）。结果表明：河流N₂O释放通量主要取决于氮水平，而释放因子却随着流量的增加或氮浓度/负荷的增加呈幂函数递减；温度对河流N₂O释放的影响不显著。全球河流N₂O释放总量均值为 32.2 Gg N₂O-N yr^-1，释放因子均值为 0.17%，均显著低于已有的估算结果。由于以往的研究：(1)未考虑温度和径流对非点源氮流失的影响，高估了全球的DIN流失通量；(2)忽略了释放因子随流量的增加或氮浓度/负荷的增加呈幂函数递减的规律；(3)忽视了不同形态氮对应的释放因子值差异，从而可能大大高估了河流N₂O释放量。以上研究结果推进了对全球河流N₂O释放过程的定量认识，为大尺度的河流N₂O释放量估算提供了新工具。

 

全文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.13351/pdf