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森林土壤的温室气体排放

《科学》2011年4月12日消息：来自农业、交通运输及工业的活性氮化合物导致欧洲森林释放的温室气体氧化亚氮（N2O）增多。森林土壤氧化亚氮的排放量至少是目前为止政府间气候变化专门委员会（IPCC）所估计的2倍。这是在苏格兰爱丁堡“氮与全球变化2011”国际会议上发布的关于欧洲氮的首项研究（欧洲氮评估，ENA）给出的重要信息之一。

活性氮化合物（如NH3和NOx）主要由人类活动产生。通过空气在森林沉降后，它们部分转化为氧化亚氮（N2O）。氧化亚氮是继二氧化碳及甲烷之后温室效应的第三大源。同等质量下，氧化亚氮的温室效应大约是二氧化碳的300倍。由21个国家89个组织的200多位科学界与政治界专家开展的这项ENA研究的结论认为从空气输入欧洲森林的活性氮到目前为止被大大低估了。根据现有资料，约%的大气活性氮被转化为氧化亚氮从森林土壤释放重新进入大气。而目前IPCC相应的估计仅为约1%。1860年到2000年间，面积为1.88亿公顷的森林上沉降的活性氮以每年150万吨的速度增长。相当于每公顷森林面积上活性氮的年增长为8千克左右

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大气活性氮输入的增长主要来自农业的施肥及其相关的氨挥发及矿物燃料或生物质燃烧释放的氮氧化物。森林活性氮沉降的增加不但导致森林土壤释放危害气候的氧化亚氮，还导致植物与动物物种多样性的减少，加剧了硝酸盐进入水体。

在爱丁堡就这项ENA研究作报告时，Klaus Butterbach-Bahl教授强调：“目前大气活性氮沉降非常地高。我们的分析显示农业活动中尤其是氨排放的显著降低是减少森林土壤亚硝气排放所必需的。”Klaus Butterbach-Bahl是卡尔斯鲁厄大学（KIT）教授。他领导气象与气候研究所大气环境研究部（IMK-IFU），也是报告中论述活性氮威胁欧洲温室平衡的这一ENA章节的首作者。

这项ENA研究是首项描述了氮污染的多重威胁的研究，包括氮污染的生态与经济影响，如，它在欧洲尺度上对气候变化及生物多样性减少的贡献。这项ENA研究同时指出了欧洲最危险地区，说明了减少危险、保护环境与公共健康需要采取的行动。这项ENA研究是为联合国欧洲经济委员会空气公约开展的，由欧洲科学基金会资助。与这项ENA报告相呼应，来自英国生态学与水文学中心的Mark Sutton博士的一篇评论在4月11日的《自然》杂志发表。这篇评论阐明了为什么减少氮排放是21世纪主要挑战之一。

Sutton博士评论说：“这是一个尤其重要的发现。它说明工业及农业排放到大气的氮对土壤亚硝气的排放的影响比此前所认为的大得多。它给减少氮氧化物及氨的排放的重要性提供了进一步的论据，有利于气候、空气质量及生物多样性。”

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