農田生態系統是全球溫室氣體的主要排放源之一，亞熱帶農田生態系統溫室氣體排放原位觀測數據缺乏是當前全球農田溫室氣體排放估算高不確定性的主要因素。因此，精準定量亞熱帶農田生態系統溫室氣體排放通量和刻畫農田土壤碳氮生物地球化學循環過程及驅動機制是闡明農田生態系統溫室氣體排放減排原理與調控途徑的基礎，也是碳氮循環領域當前亟待解決的國際前沿科學問題。 

　　中科院成都山地所朱波和周明華研究員團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田生態系統溫室排放與碳收支及其驅動機制進行觀測研究。研究發現，水稻-小麥輪作系統N2O排放通量對施氮量均呈現非線性增長響應格局，水稻季N2O排放系數為0.7-0.8%，較IPCC推薦的水稻N2O排放系數（0.3%）高3倍以上；水稻季是全年CH4排放的主要貢獻期，施用氮肥顯著減少水稻季和全年CH4排放；土壤環境因子是驅動土壤N2O和CH4排放年內和年際變異的主要驅動因子，水稻與小麥季的N2O和CH4排放通量之間均存現出顯著的相互權衡關系。然而，西南地區廣泛分布的冬水田系統N2O排放系數（0.07%）較IPCC推薦排放系數低4倍以上，CH4排放是其全球增溫潛勢（GWP）的主要貢獻者，但CH4排放的溫度敏感系數（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，因而采用有機肥替代無機氮肥提升農田土壤有機質含量的同時須避免激發土壤N2O排放。退耕還林是西南山地丘陵區的重要土地管理措施之一，退耕林地較長期坡耕地農田生態系統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系統碳匯的有效途徑。 

　　相關研究結果發表在領域一區和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 

　　西南主要農田生態系統N2O排放通量及其對施氮量的響應格局

　　西南主要農田生態系統CH4排放通量及其對施氮量的響應格局

　　農田土壤N2O排放與土壤有機碳的相互權衡關系及其機制