图 2020~2060年不同减排情景下中国的碳氮排放及碳氮比
在国家自然科学基金青年科学基金项目（A类）（批准号：42325707）等资助下，浙江大学谷保静教授团队与海外合作者，在中国碳氮综合管理研究方面取得进展。相关成果以“Integrated carbon and nitrogen management for cost-effective environmental policies in China”为题，于2025年6月5日在《科学》（Science）期刊在线发表。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads4105。
碳和氮是全球生物地球化学循环关键元素，在维持土壤健康、促进植物生长、保护生物多样性等方面发挥重要作用。然而，人类源碳氮排放量快速增加影响地球系统安全。实施碳氮综合管理优化策略，调整多界面（空气、土壤、水体等）和跨部门（工业、农业、林业等）动态碳氮耦合过程，对我国实现低成本高效用的环境治理具有重要意义。
研究团队自主构建了人类-自然耦合系统碳氮循环模型（CHANS-CN），系统解析了中国16个关键子系统的碳氮耦合过程，并通过多情景模拟揭示了中国碳氮综合管理的减排潜力和经济可行性。通过整合碳氮减排措施库和子系统碳氮耦合机理，识别了碳氮综合管理的优选措施和优先部门，在碳中和的国家战略目标下，预计到2060年将减少91%的碳排放和74%的氮排放，且能够使碳氮排放比回到稳定的历史区间（35~44）。相比单一碳或氮管理，综合管理策略的社会效益显著提升，2060年总实施成本带来的社会收益（包括人类健康、生态系统和气候效益）超过实施成本的四倍。综合管理能将单位减排成本降低37%，达到3.1美元每千克碳氮当量（CNIeq），显示出其在减排成本和社会效益之间的双重优势。
碳氮综合管理根据区域自然资源和经济限制差异设置碳氮减排措施组合与优先度，可促使生产过程与区域自然和社会经济条件相协调，促进碳排放和氮污染有序减少，为基于自然的解决方案提供了依据，为制定多层次和弹性的碳氮管理策略提供了科学支撑。