近日，河南师范大学环境学院环境地球化学与减污降碳团队郑循华研究员课题组在《Advances in Climate Change Research》上发表了题为“Direct emission factors for inventorying NOx emissions from managed soils as part of the IPCC methodology framework”的方法学论文，该论文围绕管理土壤氮氧化物（NOx）排放核算开展系统研究，整合全球田间观测数据，构建了面向政府间气候变化专门委员会（IPCC）Tier 1和Tier 2方法的管理土壤NOx直接排放因子更新框架。
引言
氮氧化物（NOx）是参与大气氧化过程、近地面臭氧生成和二次气溶胶形成的重要活性氮气体，对区域空气质量和大气环境具有重要影响。管理土壤承载着化肥施用、畜禽排泄物还田及放牧动物尿粪沉积等大量人为氮输入，是陆地生态系统向大气排放NOx的重要来源之一。
然而，现有国家和全球排放清单在核算管理土壤NOx排放时，仍主要依赖IPCC相关方法框架中的单一缺省排放因子。该方法未能充分反映不同作物系统、土壤性质和氮素管理方式下NOx排放的显著差异，容易低估高排放系统或高估低排放系统，进而给区域及全球排放清单带来系统性偏差。
针对这一问题，本研究整合全球范围内基于田间试验获得的土壤一氧化氮（NO）直接排放因子数据。鉴于土壤来源NOx主要以NO形式释放，研究以NO排放观测结果为基础，系统评估不同管理土壤类型的排放差异，进一步构建适用于IPCC Tier 1和Tier 2方法的分类、分层排放因子体系。
图文导读
土壤氮氧化物（NOx）排放相关氮来源及其转化路径
本研究不同于以往采用单一缺省值的“一刀切”方法，本研究依据管理土壤的主要氮输入来源和作物系统类型进行分类，分别提出了非茶园旱地系统、茶园、淹水稻田以及放牧动物尿粪氮输入条件下的NO直接排放因子。
研究结果表明，不同管理土壤类型之间的NO直接排放因子存在显著差异。其中，茶园土壤的NO直接排放因子最高，为1.66%，显著高于其他系统；非茶园旱地系统为0.49%，处于中等水平；淹水稻田和放牧动物尿粪氮输入条件下的NO直接排放因子分别为0.10%和0.11%，整体处于较低水平。这一结果表明，茶园由于长期高氮投入和强酸化土壤环境，可能构成管理土壤NOx排放的重要热点区域，应成为未来氮素管理优化和减排措施制定的重点对象。
施氮条件下不同作物系统土壤一氧化氮直接排放因子（EF）
在进一步构建Tier 2精细化核算方法方面，研究发现土壤有机碳（SOC）含量是调控非茶园旱地系统NO直接排放因子的关键因子。基于这一发现，研究将该类土壤进一步划分为SOC ≤ 1%和SOC > 1%两个亚类，其对应的NO直接排放因子分别为0.31%和0.62%。这表明，较高SOC含量可能通过增加微生物可利用碳源、改善土壤孔隙结构和通气条件，促进与NO生成相关的硝化和反硝化过程，从而提高土壤NOx直接排放潜势。
环境因子对非茶园旱地种植系统管理土壤中一氧化氮直接排放因子（EF）的影响
总体而言，本研究提出的分类型、分层级NO直接排放因子体系，为改进国家和全球尺度管理土壤NOx排放清单提供了更加精细的参数依据。该成果不仅有助于提升IPCC框架下NOx排放核算的准确性，也为识别重点排放源、制定差异化氮素管理策略以及推动农业源大气污染协同减排提供重要科学支撑。
结论与意义
本研究基于全球田间观测数据，构建了面向IPCC Tier 1和Tier 2方法的管理土壤NOx直接排放因子更新框架，推动相关排放核算由单一缺省值的“一刀切”模式转向分类型、分层级核算。
研究揭示，作物系统和氮输入来源是区分管理土壤NO排放水平的重要依据，其中茶园具有最高的NO直接排放因子，是农业土壤NOx减排需要重点关注的热点系统。对于非茶园旱地，SOC含量能够进一步解释排放因子的差异，可作为Tier 2精细化核算的重要分层指标。
该成果为改进国家和全球尺度管理土壤NOx排放清单提供了更加准确的参数基础，也为识别农业NOx重点排放源、制定差异化氮素管理措施，以及协同推进氮肥减量增效、臭氧污染防控和农业绿色发展提供了重要科学支撑。
论文链接
Yan WANG, Siqi LI, Zhisheng YAO, Niveta JAIN, Marta ALFARO, Martial BERNOUX, Julia DREWER, Changke WANG, Alberto SANZ-COBENA, Sylvia S. NYAWIRA, Wanli LIAN, Guangxuan YAN, Weiwei CHEN, Yanjiang CAI, Xunhua ZHENG. Direct emission factors for inventorying NOx emissions from managed soils as part of the IPCC methodology framework. Advances in Climate Change Research,2026,https://doi.org/10.1016/j.accre.2026.06.018
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