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北京大學連發兩篇Science研究環保
閱讀：1055 發布時間：2011-9-24生物通報道：近期北京大學接連在*刊物Science雜志上發表重要研究成果，包括HONO交換新機制，以及森林碳收支的發現，這些與生態環保相關的重要成果，代表著北京大學在這一研究領域的世界前沿步伐。
Soil nitrite as a source of atmospheric HONO and OH radicals
北京大學程雅芳研究員與德國馬克斯普朗克化學所（Max Planck Institute for Chemistry）蘇杭博士作為共同*作者于Science雜志上合作發表了研究論文：“Soil nitrite as a source of atmospheric HONO and OH radicals”，報道了在土壤-大氣間 HONO 交換新機制研究中取得的重要突破，這也是北大張遠航教授研究團隊與馬普所 Ulrich Pöschl教授研究團隊多年合作的進展。
羥基自由基（OH）是大氣光化學過程中zui重要的氧化劑，在大氣污染物的去除過程中占據核心地位，被譽為大氣中的“清潔劑”。氣態亞硝酸（HONO）的光解是近地面大氣層中OH自由基的重要來源之一。近年來的外場觀測發現HONO存在一個很大的未知來源，探尋該未知來源是近年大氣化學領域zui富挑戰性的工作之一。
2008年，張遠航教授領導的研究團隊已經證實中國大氣中OH自由基的主要來源之一是高濃度HONO的光解，對 OH 的貢獻率可高達30%以上；針對 HONO 的日間未知來源，從光催化和非均相反應等角度進行了多方面的探索,并提出要關注各種表面在光照情況下的反應。近兩年，蘇杭博士和程雅芳研究員等收集并綜合分析了土壤亞硝酸根含量以及土壤pH值，從理論上預測了土壤具有釋放大量HONO的潛力：土壤中的微生物能夠將含氮養分通過硝化和反硝化作用產生亞硝酸根，在土壤中氫離子的存在下，形成亞硝酸，并通過地氣交換過程釋放到大氣中，成為大氣中OH 自由基的重要來源；并進一步在煙霧箱模擬實驗中證實了這一“土壤-大氣”間缺失關聯的存在。
“土壤能夠直接向大氣中釋放亞硝酸”，是大氣 HONO 源匯機制研究的新視角。該研究結果指出土壤中氮含量越高、酸性越強，排放的HONO越多。在中國化肥用量不斷增長、土壤酸化日益嚴重的背景下，將有更多的HONO被排放到大氣中。鑒于土壤微生物和亞硝酸的廣泛分布，這一機制將會對大氣光化學以及陸地生態系統產生重要影響，對大氣-土壤氮循環研究也具有重要的啟示意義。同時，該研究涉及土壤和大氣多圈層間的相互作用，具有很強的學科交叉特點。
Science雜志將該文作為“亮點”文章通過“Science Express”欄目予以重點報道。芬蘭赫爾辛基大學 MarkkuKulmala 教授等為該文撰寫展望文章“Soil nitrites influence atmospheric chemistry”，并作為 Geochemistry Perspective 在 Science雜志上同期發表。該展望文章認為土壤-大氣間 HONO 交換新機制的發現開啟了氮循環研究的新視野，這不僅將對大氣氧化性，還將對大氣氣溶膠及氣候變化等研究產生深遠影響。美國科學院院士Barbara Finlayson-Pitts教授在接受英國*化學協會（RSC）采訪時也對該研究結果給予了高度評價。德國馬克斯普朗克研究聯合*、美國Iowa大學*、Science Daily、德國知音，以及英國 Chemistry & Industry 雜志等均以重要進展的形式對該研究結果予以了報道。
A Large and Persistent Carbon Sink in the World’s Forests
來自北京大學、美國森林調查局、普林斯頓大學、杜克大學等機構的專家在刊物《科學》（Science）雜志上發表了森林碳收支的重要研究結果。該研究是至今為止對森林碳收支zui為全面系統的一次評估，將對氣候變化研究和氣候變化政策產生重大影響。
陸地生態系統通過光合生產與呼吸分解過程將大氣中的CO2固定下來，從而成為穩定大氣CO2濃度增加、減緩溫度上升的重要因素，也是人類應對氣候變化的有效途徑。因此，世界各國對這一被稱為生態系統碳收支的研究極為重視。
早在2007年，方精云院士就聯合美國森林調查局、普林斯頓大學、杜克大學等機構的專家，發起了該項研究；并于2009年和2010年，分別在北京大學和普林斯頓大學組織兩次研討會，以推動該項目的進一步實施。
研究小組利用各地的森林調查資料、生態系統野外長期觀測資料，并輔以生態模型和遙感技術等手段，從不同氣候帶，分析了森林生態系統碳收支各要素（生物量、枯死量、凋落物、土壤有機質）的碳儲量及其變化。該研究揭示，在過去的近20年里，森林每年固定約40億噸碳（折合147億噸CO2），相當于同期化石燃料碳排放的一半，但由于熱帶毀林等人為活動導致約29億噸碳的排放，因此，森林每年實際凈固定約11億噸碳。
研究還表明，變化等因素顯著加速了熱帶原始森林的生長，從而吸收了更多的CO2，加之毀林后的森林快速恢復，基本抵消了熱帶毀林導致的碳排放，因而該研究扭轉了“熱帶森林是巨大的碳釋放源”的早期觀點，認為熱帶森林由早期的凈排放已經轉變為“碳固定與碳排放基本達到平衡”的碳中性狀態。從這個意義上講，森林的CO2凈吸收主要由北方森林和溫帶森林所產生。
研究還顯示，中國森林是一個重要的碳匯（即碳的凈固定量），年平均碳匯量由1990年代的1.3億噸，增加到近期的1.8億噸；平均單位面積的碳匯量由每年每公頃的0.96噸增加到1.22噸。這些數字表明，中國的生態建設在減緩大氣CO2濃度上升方面起到了重要作用。