农业环境科学学报

作者：姚志生,王燕,王睿,刘春岩,郑循华

单位：中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室, 北京 100029,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室, 北京 100029,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室, 北京 100029,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室, 北京 100029,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室, 北京 100029,中国科学院大学地球与行星科学学院, 北京 100049

关键词：茶园,温室气体,氧化亚氮,施肥农田,排放系数,

基金：国家自然科学基金项目（41977282，41675144，41305129）

茶叶作为一种广受欢迎的天然饮料在中国经济和文化方面具有重要作用，但高氮肥投入的茶园种植系统也引起了一系列的环境问题，如土壤酸化和温室气体氧化亚氮（N2O）排放。迄今为止，尽管在茶园生态系统中已开展了一些田间观测研究，但对于中国茶园N2O排放总量及其影响因素仍缺乏全面的评估和量化。本研究基于田间观测研究的文献数据（共收集70个数据，其中包括45个常规施肥处理和25个不施肥处理）荟萃（Meta）分析，定量分析了基于环境因子（气候和土壤性质）和管理措施影响条件下中国茶园N2O年排放和直接排放系数（EFd）的变化特征。结果表明，中国茶园平均N2O年排放量为9.55 kg N·hm-2·a-1（95%置信区间为7.54~11.9 kg N·hm-2·a-1），高于我国粮食作物农田的排放；茶园的平均EFd为1.92%（95%置信区间为1.49%~2.39%），约是IPCC建议的全球农田N2O排放系数默认值1%的两倍。综合分析茶园N2O排放的影响因子表明，氮肥施用量是土壤N2O年排放量的关键驱动因素，且二者呈显著线性正相关关系。而EFd则主要受土壤C/N和黏粒含量的协同影响，且与二者呈显著负相关关系。基于中国茶园种植总面积（仅占<2%的中国农田总面积）和主要茶区的年平均氮肥施用量以及本研究的EFd，估算出2018年我国茶园N2O排放总量为28 Gg N·a-1，约占中国农田总排放量的15%。可见，茶园在中国农田种植系统中是大气N2O的强排放源。本研究进一步分析表明，茶园施用有机无机复混肥或新型肥料（如缓控释肥或添加生物炭），可有效地提高茶树的氮肥利用率并减少土壤N2O排放。

来源：2020年第4期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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