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荐读
内陆水域(河流、湖泊和水库)和湿地(沼泽和滨海湿地)被认为是区域或全球生物地球化学循环的热点。最近的一项研究报道，全球湿地排放的N2O为0.97±0.70 Tg yr -1，被认为是不可忽视的N2O来源。此外，从1900年到2010年，全球内陆水N2O排放量的估计从0.40 Tg yr -1增加到1.30 Tg yr -1，平均年增长率为2.25% 。因此迫切需要更准确地量化内陆水域和湿地(IWWs)的N2O排放，以便完善人为N2O排放清单并提出减缓气候变化的战略。近日，Sun et al(2024)在Environmental Science & Technology上发表论文“High-Resolution Estimates of N2O Emissions from Inland Waters and Wetlands in China”，该论文首次建立了有机土壤或水系统的各种环境因素驱动的中国水生系统N2O排放国家尺度模型，有利于今后准确估计和预测河流N2O排放。
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简介
鉴于充足的生物质和厌氧条件，内陆水域(河流、湖泊和水库)和湿地(沼泽和沿海湿地)是氧化亚氮(N2O)排放的大量和持续来源。由于模式的局限性和缺乏全面的数据集，在对水生系统的N2O排放进行空间明确量化方面仍存在相当大的不确定性。在此，我们综合了1659个N2O排放率观测值，以确定五个水生系统的主要环境驱动因素。建立了中国N2O排放空间明确估算框架，采用数据驱动的方法，从特定站点的N2O通量升级为稳健的多元回归模型。结果表明，将沼泽和滨海湿地的土壤有机碳和水分含量以及湖泊、河流和水库的硝酸盐水浓度和溶解有机碳纳入模型预测排放的有效性。全国内陆水域和湿地N2O排放总量为1.02 × 105 t N2O yr-1，其中沼泽(36.33%)、河流(27.77%)、湖泊(25.27%)、水库(6.47%)和滨海湿地(4.16%)贡献较大。从空间上看，松辽河流域和内陆河流域的温室气体排放量较大，这主要是由于它们具有丰富的陆地生物量。本研究为中国内陆水域和湿地的N2O排放提供了重要的全国清查，为其他国家的清查工作提供了范例，并为制定有效的气候变化减缓战略提供了见解。
图1 国家数据集中五个水生系统N2O通量站点的地理分布。九大流域分别是松辽河流域(SLRB)、淮河流域(HURB)、海河流域(HARB)、黄河流域(YERB)、长江流域(YARB)、珠江流域(PERB)、西南河流域(SWRB)、东南河流域(SERB)和内陆河流域(CORB)。
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结果
图2 国家数据集中湖泊、河流、水库、沼泽和沿海湿地的N2O排放率。方框表示25%和75%的百分位数;绿色圆圈和上下线分别表示平均值、最小值和最大值;小提琴图下的数字表示样本量;上面的字母表示不同水生系统之间的显著差异。
图3 包含(a)湖泊、河流和水库以及(b)沼泽和沿海湿地主要环境驱动因素的N2O排放率的多元回归模型。
图4 回归树显示了环境驱动因素对(a)湖泊、河流和水库以及(b)沼泽和沿海湿地中N2O排放率的主导作用。分配给每个终端节点的值表示平均N2O排放率和观测次数(n)。
图5 中国N2O排放率的国家格局。(a)湖泊，(b)河流，(c)水库，(d)沼泽，(e)滨海湿地，(f)五个水生系统N2O排放率核密度图。
图6 跨水生系统和水文区的N2O排放。(a) N2O排放累积直方图;(b)全国N2O排放格局。
Sun, Cheng, Nuo Liu, Junnian Song, Lei Chen, Ying Zhang, and Xian’en Wang. 2024. “High-Resolution Estimates of N2O Emissions from Inland Waters and Wetlands in China.” Environmental Science & Technology 58 (20): 8736–47.
编辑：李宇方
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