湿地是地球上固碳效率最高的生态体系之一，以仅占陆地面积的3%~13%的体量，贮存了全世界超1/3的泥土有机碳。不外，湿地生态体系固碳于时空漫衍方面的状态和其对于全世界陆地碳汇所作的孝敬依旧不明确。其重要缘故原由于在，当前主流的全世界碳收支模子对于湿地生态体系的描写相称有限，这不来临低了对于湿地以致全世界陆地生态体系碳汇估算的切确水平，另有倒霉在湿地的科学治理。
针对于这一问题，中国科学院南京泥土研究所研究员丁维新领导团队基在全世界原位不雅测数据，绘制了湿地水位时空漫衍图，联合情况因子数据库及机械进修要领评估了全世界湿地碳汇的时空变异特性，初次量化全世界湿地碳汇。该结果在近日发表于Nature Ecology Evolution。
自创数据模子
“以往的湿地碳汇评估事情通常聚焦在特定湿地类型或者特定区域的差异湿地类型，经由历程丈量植被及/或者泥土（非生态体系尺度）碳储量来估算湿地固碳量。因为查询造访事情距离时间较长，没法具体、高精度地描写湿地碳汇的时间变化特性。是以，于全世界尺度，迄今仍缺乏对于湿地生态体系碳汇功效的时空花样举行体系评估。”论文通信作者丁维新告诉《中国科学报》。
为此，他们开发了全世界湿地水位—碳通量联动模子，将湿地净生快盈VIII官网-态体系生产力作为因变量，以全世界情况数据集（天气、植被、泥土、水文、地形等）为自变量，筛选出湿地净生态体系生产力的重要影响因子并量化其权重，基在随机森林算法，描画了湿地净生态体系生产力的时空漫衍。基在该模子，他们从606篇论文中收拾出全世界642个研究站点的2295项湿地水位原位不雅测数据，耗时4年，构建了全世界湿地水位数据库及净生态体系生产力数据库。
据丁维新先容，2295项原位不雅测数据重要包罗两类：一类是全世界湿地净生态体系生产力（Net Ecosystem Productivity, NEP）数据集，涵盖了差异的天气带及湿地类型，例如泥炭湿地、苔原湿地、池沼湿地、洪泛平原等；另外一类是全世界湿地水位数据集。
湿地碳汇估算精度晋升1个数目级
于年夜数据支撑下，研究职员发现，2000~2020年间，全世界湿地的平均固碳速度到达1004百万吨碳/年（Tg C year–1），此中70%来自热带湿地。“此前已经有两项研究估算全世界湿地固碳量划分为830及685 Tg C year–1，但他们未思量地上静水层深度的动态变化。此次咱们经由历程新构建的湿地水位数据集，思量到该因素，有用晋升了湿地碳汇估算的切确度。”丁维新注释说，“不仅云云，咱们绘制了0.25°×0.25°分辩率的全世界湿地水位动态变化图，实现了对于全世界湿地时空变化的高精度约束，与以往研究相比，精度晋升了1个数目级。”
全世界湿地碳汇的空间花样。 ?
全世界及差异区域湿地碳汇的时间变化特性。受访者供图 ?
精度晋升，数据也随之细化。他们发现亚马逊流域及东南亚湿地受天气影响后会波和全世界湿地碳汇量。这一点于2005年的数据中患上以泛起。“2005年是要害时间节点，此前全世界湿地碳汇呈降落趋向，于此以后则慢慢回升。”丁维新体现。这是由于1995~2005年亚马逊流域的植被供水量连续降落，因为热带北年夜西洋变暖异样，亚马逊流域于2005年另有履历了特年夜干旱；于东南亚地域，湿田主要受准周期性厄尔尼诺及南边涛动干旱影响。“天气变化诱发的干旱事务致使2005年之前这些地域湿地碳汇能力削弱。”丁维新说。今后，亚马逊流域、苏门答腊岛及印度支那半岛仍是湿地碳接收量削减的热门地域。可是，天气变暖、变湿使患上北半球中高纬度地域湿地固碳量呈增长态势，终极形成2005年之后全世界湿地固碳量呈上升趋向。
此外，研究职员发现于已往20年，北半球中高纬度湿地碳汇连续增长，而热带及南半球中高纬度湿地则呈降落趋向，整体来讲，全世界湿地生态体系碳汇能力维持相对于稳定。可是，差异区域湿地碳汇的差异重要受水文要素驱动，于全世界天气变化配景下，日趋加重的水文极端事务将削弱湿地碳汇的韧性和其所支撑的生态体系服务功效。
行动不停
“这项研究另有为咱们提供了一个新的视角：近20年来，增加趋在阻滞的湿地碳汇极可能是陆地碳汇增加放缓暗地里的主要驱动力。是以，掩护湿地水文完备性对于在于连续的天气变化中维持陆地碳汇的韧性至关主要。”丁维新指出。不外，他同时体现，该研究重要聚焦在天气变化驱动下的全世界湿地碳汇的时空蜕变纪律，并未思量如湿地开垦等酬金运动对于湿地碳封存的影响。为此，接下来的研究将开发一个特定的生态体系碳收支评估框架，用在量化酬金运动（如湿地开垦为农田）酿成的湿地碳汇丧失。
“需要指出的是，机械进修要领的优点许多，此中最显著的是可以或许有用晋升建模历程的主动化水平。但正因云云，当前研究中基在机械进修的全世界湿地水位—碳汇建�？蚣苡诶袒砻栊捶矫嫒韵圆蛔�。下一步研究将以历程机理为基础的水文模子及生物地球化学模子与机械进修算法相联合，实现相互印证与融会优化，从而不停完美全世界尺度湿地水位—碳汇联动模子，进一步晋升模子的科学性与推测能力。”丁维新增补道。
该研究获得国家天然科学基金（4232270九、4217730一、U24A20628）及江苏省卓异青年基金（BK20230050）等项目的资助。
相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41559-025-02809-1
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