東北地理所在EST發(fā)文揭示中國(guó)濕地農(nóng)田化和退耕還濕對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)影響
濕地是陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的碳庫(kù)，在全球碳循環(huán)和氣候變化調(diào)節(jié)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。濕地農(nóng)田化和退耕還濕是影響濕地面積和濕地土壤有機(jī)碳庫(kù)的最主要因素，然而，受制于大尺度土壤有機(jī)碳樣本不足、濕地分布數(shù)據(jù)時(shí)間序列不連續(xù)以及估算方法不確定性較大等因素限制，濕地景觀變化對(duì)國(guó)家尺度濕地土壤有機(jī)碳庫(kù)變化的影響仍缺乏系統(tǒng)量化認(rèn)識(shí)。針對(duì)上述科學(xué)問題，東北地理所濕地遙感研究團(tuán)隊(duì)整合全國(guó)尺度濕地土壤有機(jī)碳密度樣本數(shù)據(jù)庫(kù)、多期中國(guó)濕地空間分布數(shù)據(jù)以及多源環(huán)境因子數(shù)據(jù)，采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，系統(tǒng)評(píng)估了1980—2020年間中國(guó)濕地景觀變化對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響。
研究結(jié)果表明：在研究期內(nèi)，我國(guó)濕地農(nóng)田化導(dǎo)致了明顯的土壤有機(jī)碳損失，其中約86%的碳損失發(fā)生在轉(zhuǎn)化后的前10年，隨后下降速度減緩并逐漸趨于穩(wěn)定。在這四十年間，濕地農(nóng)田化導(dǎo)致累計(jì)碳損失約 574.66 Tg C，相當(dāng)于全國(guó)濕地土壤碳庫(kù)的約 10.6%。相比之下，濕地恢復(fù)（退耕還濕）促進(jìn)了土壤有機(jī)碳的增加，盡管水平仍低于改造前的水平。保護(hù)和恢復(fù)措施能夠共同抵消濕地農(nóng)田化所導(dǎo)致的一多半碳損失；其中，恢復(fù)措施貢獻(xiàn)了 186.36 Tg C碳增加（約占濕地土壤碳庫(kù)的 3.43%），抵消了約 32.4%的濕地農(nóng)田化導(dǎo)致的碳損失。
圖1 1980-2020年中國(guó)濕地景觀變化對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)影響
該研究從國(guó)家尺度系統(tǒng)刻畫了濕地農(nóng)田化與退耕還濕背景下土壤有機(jī)碳庫(kù)的時(shí)空動(dòng)態(tài)特征，揭示了濕地與農(nóng)田景觀轉(zhuǎn)化對(duì)濕地土壤有機(jī)碳庫(kù)變化的長(zhǎng)期影響。研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了濕地保護(hù)與恢復(fù)在減緩碳損失、提升陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力和支撐“碳中和”目標(biāo)中的重要作用，為制定基于科學(xué)證據(jù)的濕地管理與土地利用政策提供了關(guān)鍵依據(jù)。
研究成果近期在線發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊 Environmental Science & Technology（C刊，IF=11.3）。由東北地理所任永星特別研究助理、毛德華研究員（通訊作者）、王宗明研究員、吉林大學(xué)李曉燕教授、英國(guó)阿伯丁大學(xué)Mohamed Abdalla博士和Pete Smith教授等共同完成。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（42222103和42494821）等共同資助。
論文信息如下: Yongxing Ren, Dehua Mao*, Mohamed Abdalla, Xiaoyan Li, Xinying Shi, Yanbiao Xi, Xiuxue Chen, Zongming Wang, Pete Smith. Conservation and Restoration Can Offset over Half of the Carbon Emissions from Wetland Conversion in China. Environmental Science and Technology.
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c17132
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