围绕地气碳氮交换及其与气候的相互作用长期开展多学科交叉研究,取得重要成果①对地气碳氮气体交换,实现从单点人工观测到多点联网自动观测、从单一气体成分到多种碳氮气体成分全自动连续同步观测的技术创新;②采用自主创新技术开展长期野外观测实验研究,明确了中国农田的显著碳汇功能,发现放牧抑制寒温带半干旱草原氧化亚氮排放;③研制了植被有机碳排放-气候双向耦合模式和地气系统碳氮循环模式,为编制国家温室气体排放清单提供了先进方法;④模拟研究揭示了地气碳氮交换的若干重要特征,以及温室气体排放和大气氮沉降增加进一步改变地气碳氮交换(正反馈于大气温室效应)的重要机制。群体未来的工作将推动物理气候-碳氮生物地球化学过程耦合研究的发展,为应对气候变化的重大决策与行动提供科技支撑。获国家科技进步二等奖;近5年发表SCI(E)论文156篇,SCI(E)他引1241次,3人获国家杰出青年基金,2人入选国家级百千万人才。
Terrestrial C/N exchange;climate change;measurement technique;model simulation;feedback
研制了反硝化直接测定系统GFSC-SMOS和生态系统气体通量观测系统AMEG;明确了?季节性干旱期的湿润过程可使温带林地土壤的温室气体净排放增强,?温带半干旱草地的生长季降水减少和放牧强度增加或高寒草甸的鼠害加剧都会致使温室气体净排放增强,甚至造成草地温室气体的汇源功能逆转,?稻田施尿素对CH4排放的抑制效应强于对N2O排放的促进效应,?石灰性土壤旱田的N2O直接排放系数比全国和全球旱地平均值低将近50%,且这类农田减氮施肥对夏季丰雨年的N2O减排无效,?氮肥激发的N2O排放与其氮肥利用效率存在消长关系;阐明了华北地区大气活性氮沉降总量及其气体干沉降、湿沉降和粒子干沉降组成;改进了自然湿地CH4排放模型CH4MOD,使其具备模拟自然湿地CH4排放的能力,改进了DNDC,使其具备模拟小流域径流氮流失的能力,建立了区域畜牧业CH4排放模型和GEOS-CHEM模拟中国区域生物源挥发性有机化合物(BVOCs)排放的植被参数化方案,实现了IAP9L-AGCM模型中的海盐气溶胶-气候双向耦合;揭示出气候变化可致使农作物(水稻、小麦和玉米)增产、稻田CH4排放系数增加、东北三江平原过去50年的CH4排放减少和中国农田土壤有机碳(SOC)储量变化,但其贡献远小于品种更新、管理方式改变、湿地垦殖等人为活动的直接效应;认识到气候变化可促进BVOCs排放,进而影响大气臭氧的SOA浓度;明确?中国区域BVOCs排放的空间格局取决于植被类型分布,季节格局取决于气象条件和植物生长,?大气CH4浓度呈现夏季最高、春季最低、东部高、西部低的时空分布格局,且与东部地区畜牧业与稻田CH4排放关系密切,?东亚弱夏季风有利于增加中国东部地区气溶胶浓度,反之则增加其大气臭氧。