本期人物：劉月仙

　　中國科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 副教授

　　丹麥哥本哈根大學(xué)生命學(xué)院  有機(jī)農(nóng)業(yè) 哲學(xué)博士

　　農(nóng)業(yè)農(nóng)村部中國綠色食品專家咨詢委員會 委員

　　中國有機(jī)技術(shù)專家工作組成員

　　研究方向：

　　石油烴污染鹽堿地的生物修復(fù)

　　生態(tài)系統(tǒng)碳排放潛力估算

　　農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究

　　雙碳領(lǐng)域研究：

　　丹麥?zhǔn)称忿r(nóng)業(yè)與漁業(yè)部項(xiàng)目 有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品鏈環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響評價：中國案例研究（2007-2010年）

　　國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 黃淮海地區(qū)畜禽養(yǎng)殖廢棄物循環(huán)利用LCA分析（2017年）

　　國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 城市溫室氣體與大氣污染物協(xié)同控制與監(jiān)測評估聯(lián)合研究（2023年）

　　［寫在前面］

　　在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)全球氣候行動的當(dāng)下，一場關(guān)于溫室氣體減排的科學(xué)探索正悄然聚焦于土壤深處的“微觀戰(zhàn)場”。3月7日，由中國科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院、碳足跡國家創(chuàng)新聯(lián)盟聯(lián)合主辦，北京綠林認(rèn)證有限公司承辦的“溫室氣體（GHGs）排放研討會”在國科大成功舉辦。會上，中國科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院副教授 劉月仙作了題為《生態(tài)系統(tǒng)N2O排放潛力的估算》的主題分享，聚焦于一種鮮為人知卻影響深遠(yuǎn)的溫室氣體——氧化亞氮（N2O）。今天，我們以科學(xué)理性對話未來，解密生態(tài)修復(fù)中的氧化亞氮減排密碼。

　　土壤作為人為排放的主要來源，貢獻(xiàn)了全球約60%氧化亞氮。

　　Question01：

　　問：您的分享聚焦于生態(tài)系統(tǒng)的氧化亞氮排放潛力估算，能否先談?wù)劊?/strong>為何選擇這一相對“冷門”的溫室氣體作為研究對象？

　　劉月仙教授：氧化亞氮并不“冷門”溫室氣體，只是相對于二氧化碳（CO2），公眾關(guān)注度較低。然而，根據(jù)政府間氣候變化專門委員會（IPCC）報(bào)告，氧化亞氮的全球增溫潛勢（GWP）高達(dá)二氧化碳的約298倍，且在大氣中壽命長達(dá)百年，其長期累積效應(yīng)對氣候治理構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。土壤是人為N2O排放的主要來源，約占全球人為排放總量的60%。在“雙碳”目標(biāo)下，除了控碳，協(xié)同減排其他溫室氣體同樣至關(guān)重要。然而，當(dāng)前溫室氣體研究多集中于二氧化碳，對氧化亞氮的排放機(jī)制、驅(qū)動因素及不同生態(tài)系統(tǒng)的差異性仍存在顯著研究空白。我的研究正是針對這一領(lǐng)域的空白，旨在揭示N2O排放的關(guān)鍵機(jī)制及其生態(tài)環(huán)境調(diào)控作用，為生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)提供全面的科學(xué)支撐。

　　Question02：

　　問：您提到不同生態(tài)系統(tǒng)對氧化亞氮排放潛力的影響差異顯著。能否解釋下為何農(nóng)田、濕地或沙地的排放潛力不同？

　　劉月仙教授：不同生態(tài)系統(tǒng)中土壤氧化亞氮排放潛力的差異，主要由微生物功能基因的分布、土壤理化性質(zhì)及人為管理措施的綜合驅(qū)動?；趯η嗪５貐^(qū)農(nóng)田、濕地、沙地等多樣化生態(tài)系統(tǒng)研究，通過宏基因組學(xué)技術(shù)和結(jié)構(gòu)方程模型（SEM），揭示N2O排放的微生物學(xué)機(jī)制。在微生物層面，不同生態(tài)系統(tǒng)的功能基因豐度顯著影響N2O的釋放路徑。

　　如果將生態(tài)系統(tǒng)比作“工廠”，土壤中的微生物就是生產(chǎn)線上的工人，而氮循環(huán)是它們的核心任務(wù)。農(nóng)田猶如一條高效的流水線，頻繁的施肥提供了大量原料（如銨態(tài)氮），促進(jìn)微生物快速完成硝化反應(yīng)，從而釋放氧化亞氮；濕地則更像一個“低氧車間”，在缺氧環(huán)境下，微生物更傾向于將氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓∟2），但在環(huán)境波動等不穩(wěn)定條件下，可能導(dǎo)致部分N2O的逸散；沙地由于土壤貧瘠、微生物群落單一，整體N2O排放潛力較低?？梢哉f，不同生態(tài)系統(tǒng)的“性格”決定了它們的N2O排放模式。

　　Question03：

　　問：生態(tài)恢復(fù)氧化亞氮與碳匯增持的雙減排路徑，這對于生態(tài)修復(fù)和“雙碳”目標(biāo)有何實(shí)際指導(dǎo)意義？

　　劉月仙教授：生態(tài)修復(fù)需要科學(xué)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)化減排路徑，針對不同生態(tài)系統(tǒng)特征，我們提出“特征化減排模式”，以實(shí)現(xiàn)氮素管理與溫室氣體減排的協(xié)同優(yōu)化。例如，在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，通過秸稈還田、有機(jī)肥施用及保護(hù)性耕作提高土壤有機(jī)碳（SOC）含量，同時優(yōu)化氮肥管理，以減少氨態(tài)氮流失，降低N2O排放；林地則需調(diào)節(jié)土壤pH值，控制硝態(tài)氮積累，增強(qiáng)氮素循環(huán)穩(wěn)定性，減少N2O的非生物損失途徑；濕地通過水位調(diào)控與SOC管理，抑制反硝化作用過程中N2O的逸散，提升濕地的凈碳匯功能；沙地則需改善土壤鹽堿化條件，提升有機(jī)碳水平，以增強(qiáng)微生物活性并減少N2O釋放。通過量化不同生態(tài)系統(tǒng)的“特征化減排”路徑，可為碳信用機(jī)制（如CDM項(xiàng)目）核算提供科學(xué)依據(jù)，推動生態(tài)修復(fù)在生物多樣性保護(hù)與溫室氣體減排中的協(xié)同效益。

　　Question04：

　　問：通過生態(tài)修復(fù)實(shí)現(xiàn)碳減排與碳匯的“雙贏”中，企業(yè)可以從中找到哪些機(jī)遇？

　　劉月仙教授：土壤不僅是作物生長的根基，更是全球氣候系統(tǒng)的重要“調(diào)節(jié)器”；生態(tài)修復(fù)不僅是“環(huán)境修復(fù)”，更是一種前瞻性的“氣候投資”。例如，濕地恢復(fù)可通過調(diào)控水位抑制氧化亞氮排放，同時增強(qiáng)土壤固碳能力；草地輪牧能減少氮肥依賴，提升土壤有機(jī)碳（SOC）儲量，促進(jìn)氮素循環(huán)的穩(wěn)定。這些措施不僅可納入CCER（國家核證自愿減排量）等碳市場機(jī)制，還能為企業(yè)創(chuàng)造碳資產(chǎn)，通過碳交易或綠色品牌溢價轉(zhuǎn)化為商業(yè)價值。未來，生態(tài)系統(tǒng)的“碳賬本”將更加精細(xì)化，每一寸土地的氣候貢獻(xiàn)都將被清晰量化，為碳中和目標(biāo)提供科學(xué)支撐。

　　［寫在結(jié)尾］

　　減排不僅是技術(shù)革新，更是對生態(tài)規(guī)律的敬畏。當(dāng)科學(xué)的力量滲透進(jìn)土壤，“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)愈漸清晰。在這場關(guān)于土壤深處“隱形溫室氣體”的探討中，劉月仙副教授的研究揭開了氧化亞氮的神秘面紗。從農(nóng)田到濕地，從微生物的“基因密碼”到土壤的“氣候賬本”，人類對土壤的管理方式正悄然重塑地球的氮循環(huán)。在這片微觀戰(zhàn)場上，一場靜默的綠色革命正在展開，最終，人類的智慧將決定這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭勝負(fù)。