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鹽沼濕地生態(tài)修復(fù)是全球緩解氣候變化和增強(qiáng)碳封存的一項長期策略。然而，受限于修復(fù)觀測的較短時間尺度，此前研究難以系統(tǒng)揭示植被恢復(fù)和演替動態(tài)對碳通量年際變化的長期影響。

近期，中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所研究員韓廣軒研究團(tuán)隊，依托中國科學(xué)院黃河三角洲濱海濕地生態(tài)試驗站，基于“退耕還濕”自然恢復(fù)濕地長達(dá)12年的生態(tài)系統(tǒng)碳通量連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，及長時序遙感影像，解析了植被變化對鹽沼濕地年際碳匯強(qiáng)度的影響機(jī)制。

研究將環(huán)境因子劃分為植被因子和氣候因子，結(jié)合多元逐步回歸與機(jī)器學(xué)習(xí)方法，從多時間尺度和不同恢復(fù)年限兩個維度系統(tǒng)，評估了二者對修復(fù)濕地碳通量的相對貢獻(xiàn)。結(jié)果表明，濱海濕地長達(dá)12年的自然恢復(fù)過程中，植被與氣候因子共同決定生態(tài)系統(tǒng)的CO₂凈交換量（NEE）。隨著時間尺度延長，氣候因子為NEE年際變化的主要驅(qū)動因素，但植被對NEE變異的解釋能力逐漸增強(qiáng)。年度尺度進(jìn)一步分析表明，在基于氣候因子的模型中引入植被因子，可顯著提升模型解釋力，且隨著恢復(fù)年限增加，提升效應(yīng)更為明顯。這說明植被改善過程，在一定程度上減弱了氣候因子對CO₂封存能力的主導(dǎo)影響，從而增強(qiáng)了生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能穩(wěn)定性。

該研究定量揭示了氣候與植被在長期演替過程中對NEE的協(xié)同調(diào)控機(jī)制，并凸顯了植被恢復(fù)和演替動態(tài)對于維持及增強(qiáng)濱海濕地固碳功能日益重要的作用。

相關(guān)研究成果以Climate and vegetation jointly determine the interannual variation of net ecosystem CO₂?fluxes over 12 years in a restored coastal wetland為題，發(fā)表于《農(nóng)業(yè)與森林氣象學(xué)》（Agricultural and Forest Meteorology）。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等的支持。

論文鏈接

隨恢復(fù)年限增加植被和氣候?qū)π迯?fù)濕地NEE的貢獻(xiàn)

植被和氣候在自然修復(fù)過程中對生態(tài)系統(tǒng)碳通量的控制