文章题目：Exploringglobalchangesinagriculturalammoniaemissionsandtheircontributiontonitrogendepositionsince
发表期刊：《PNAS》
通讯作者：刘磊研究员
第一单位：兰州大学
影响因子：11.
发表时间：-03-28
研究背景过去几十年来，全球粮食产量的增长与大量农业用氮和氨排放有关，这些都造成了氮的过度沉积，进而损害了生态系统的健康。然而，很少有人系统地评估农业NH3排放对Nr沉积的影响，因此目前尚不清楚哪些作物或动物具有较高的氨排放潜力，这些排放如何影响氮沉积的时空模式，以及未来减排的目标在哪里。
在该研究中作者开发了近40年(-)的长期农业氨排放数据集，并将其与化学输送模型联系起来，以综合评估全球氮沉积模式。
研究方法及结果1.计算来自农田和畜牧业的氨排放
分别使用来自农田和畜牧业的活动数据(Atij)计算每个栅格农田和畜牧业的氨挥发量。结果表明三种作物(小麦、玉米和水稻)和四种动物(牛、鸡、山羊和猪)占总氨排放量的70%以上。
图1.年农业NH3排放量。(A)农田NH3排放的空间分布。(B)不同作物对农田NH3排放的贡献。(C)牲畜NH3排放的空间分布。(D)不同动物对牲畜NH3排放的贡献。(E)农业(化肥加畜牧业)的NH3排放量。(F)非农业NH3排放。农业氨氮排放量是在高分辨率(0.°)下建立的，而非农业氨氮排放量是基于CEDS得到的(0.50°)。
2.使用第一步得到的高精度的活动数据更新农业活动数据并通过GEOS-Chem大气传输模型量化氮沉降量及不同组分的氮沉降
图3.年由GEOS-Chem模式模拟的大气Nr沉积。(A-C)NHx、NOY和Nr的总沉降量。(D)NHx/NOY的网格比率。
3.计算过量施氮对氨挥发和氮沉降的贡献
3.1计算可获得产量
Ymax是气候箱内可能的最大产量；Bn描述每条养分-产量响应曲线的y截距；Cn是描述在给定营养水平下实现的Ymax的百分比的响应系数。气候潜在产量被定义为一种作物在给定的气候箱中产量的第95个百分位数范围。
3.2计算氮肥需求量
由于模型是基于当前的产量和管理实践，该方法估计了使过量N最小化的最佳施氮量。该模型仅在R_2为≥0.30时使用，用Mitscherlich–Baule曲线解释。
3.3计算过量施氮(可减少的氮)
ΔENH3代表过量施氮导致的氨挥发,ΔAtij代表过量施氮。结果表明中国、印度和美国的氮肥过度使用严重，氨排放量占全球的47%。在中国、印度和美国等热点地区，由氮肥过度使用引起的氮沉降占总氮沉降的10%至20%。
图5.(C)在不影响当前产量的情况下，可避免施氮量。每种作物的氮肥超量使用可以在SI附录中找到。(D)小麦、玉米和水稻可获得产量的平均百分比。(E)过度使用氮肥对NH3排放的贡献。(F)各国过度使用氮肥对氮沉积的贡献。
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