近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資環(huán)院鄒建文教授團(tuán)隊(duì)在《Global Change Biology》期刊發(fā)表了題為“The role of rice cultivation in changes in atmospheric methane concentration and the Global Methane Pledge”的研究論文，解析了全球水稻種植對(duì)大氣甲烷濃度變化及實(shí)現(xiàn)《全球甲烷承諾》的貢獻(xiàn)。

 

　　甲烷作為一種短壽命、強(qiáng)效溫室氣體，是工業(yè)革命以來人類活動(dòng)導(dǎo)致氣候變暖的第二大溫室氣體，其對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)僅次于二氧化碳。過去30年間，大氣甲烷濃度變化明顯，尤其是2007年后的再次增加，備受國際關(guān)注。研究表明當(dāng)前人為源甲烷排放軌跡位于兩個(gè)最溫暖的情景之間，因此，減少人為源引起的甲烷排放被認(rèn)為是快速減緩氣候變化的有效選擇。在第26屆聯(lián)合國氣候變化大會(huì)上簽署的《全球甲烷承諾》也強(qiáng)調(diào)了快速減少甲烷排放可為減緩近期全球氣候變暖提供最有效策略。水稻既是世界主要糧食作物，也是大氣甲烷重要人為排放源之一。聯(lián)合國的全球甲烷評(píng)估報(bào)告提出將優(yōu)化水稻種植管理作為全球甲烷減排的優(yōu)先考慮。然而，關(guān)于水稻種植對(duì)大氣甲烷濃度歷史變化及全球甲烷減排貢獻(xiàn)仍不清楚。

 

　　該研究首次利用基于團(tuán)隊(duì)前期成果更新后的《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南-2019修訂版》方法，估算了全球過去30年（1990-2020）水稻種植引起的甲烷排放時(shí)空變化趨勢。研究發(fā)現(xiàn)稻田甲烷排放趨勢呈現(xiàn)先增加、然后無明顯變化，再到總體平穩(wěn)，暗示了稻田甲烷排放對(duì)近期大氣甲烷濃度再次增加的影響很小。預(yù)測分析顯示未來十年稻田甲烷排放基本保持平穩(wěn)。

 

　　研究進(jìn)一評(píng)估了優(yōu)化水分和秸稈管理對(duì)全球稻田甲烷的技術(shù)減排潛力，并提出了與單獨(dú)或耦合優(yōu)化水分和秸稈管理相比，秸稈炭化還田可將稻田甲烷減排潛力增加至45%，相當(dāng)于全球人為源減排總量的10%。研究結(jié)論強(qiáng)調(diào)全球范圍有針對(duì)性的實(shí)施優(yōu)化水分和秸稈管理，并在熱點(diǎn)排放國家或地區(qū)應(yīng)用現(xiàn)有的氣候智慧型技術(shù)，可以最大限度的發(fā)揮水稻種植對(duì)減緩氣候變暖的影響。研究結(jié)果不僅為揭示水稻種植對(duì)大氣甲烷濃度變化影響提供了直接證據(jù)，也為我國《農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳實(shí)施方案》“十大行動(dòng)”之首-稻田甲烷減排行動(dòng)的開展提供理論參考和技術(shù)支撐。

 

　　資環(huán)院王金陽副教授為論文第一作者，鄒建文教授和中科院南京土壤研究所顏曉元研究員為共同通訊作者，劉樹偉教授、法國環(huán)境與氣候科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（LSCE）Philippe Ciais教授、英國阿伯丁大學(xué)Pete Smith教授、德國哥廷根大學(xué)Yakov Kuzyakov教授、中科院大氣物理研究所李婷婷研究員參與了該項(xiàng)研究。研究得到科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、江蘇省碳達(dá)峰碳中和科技創(chuàng)新專項(xiàng)資金、國家自然科學(xué)基金、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)高層次人才引進(jìn)啟動(dòng)資金等項(xiàng)目資助。