方华军，程淑兰 ，于贵瑞，王永生，徐敏杰，党旭升，李林森，王 磊

(1.中国科学院地理科学与资源研究所/生态系统观测与模拟重点实验室，北京 100101;2.中国科学院大学，北京 100049)

大气中温室气体浓度急剧增加是全球气候变暖的主要原因［1］。甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)是两种重要的温室气体，百年尺度上其单位质量的全球增温潜势(GWP)分别是CO2的25倍和298倍，对全球变暖的贡献超过25%［1］。另一方面，CH4具有较强的化学活性，能参与对流层中许多重要的大气化学过程，而N2O不仅参与大气中的光化学反应，还会间接破坏平流层中的臭氧层［2］。近10年来，大气中CH4和N2O浓度分别以每年0.9% 和0.25% 的速率持续增加，将直接和间接地对未来全球气候变化产生巨大的影响［1］。目前大气中CH4和N2O的源与汇收支并不平衡。据估计，全球大气CH4和N2O的源分别为525 Tg CH4/a和55.6 Tg N2O/a，汇分别为 560Tg CH4/a 和 39.6 Tg N2O/a［3－4］。虽然水分非饱和的自然土壤(森林、草地)CH4吸收和N2O排放只占CH4总汇的9%(36Tg CH4/a)和N2O总源的4%(20.7Tg N2O/a)，却是陆地土壤CH4和N2O源汇估算中最大不确定性之处［5－6］。

此外，全球碳循环研究中一个关键的科学问题是已知的碳汇与碳源不平衡，数量上存在2—4 Pg C/a的“漏失汇(missing sink)”，主要分布在中高纬度森林地区［7］。自工业革命以来，大气中活性氮(Reactive N)增加了11.5倍，导致全球大气氮沉降量增加了2.5倍［8－9］。长期缓慢的氮沉降输入显著增加受氮限制的陆地生态系统的碳储量，是正确解释“漏失汇”的重要途径之一［10－11］。目前对碳、氮循环的相互作用机理还缺乏深入的认识，有关氮沉降驱动的陆地生态系统固碳率还存在很大分歧［12－13］。……