東北地理所在Global Change Biology發文揭示中國濕地土壤有機碳庫現狀與變化特征
濕地作為“山水林田湖草沙”生命共同體的重要組成部分，是陸地生態系統中重要的碳庫，在全球碳循環中發揮著重要作用。在“碳中和”背景下，精準估算濕地土壤有機碳庫現狀并了解其變化特征具有重要的科學價值。然而，受土壤有機碳密度樣本數量有限、濕地空間分布數據不統一、估算方法多采用簡單的清單法或線性插值等因素限制，已有的大尺度濕地土壤有機碳庫估算結果不確定性較大，無法準確揭示濕地土壤有機碳的空間格局和儲量變化特征。
東北地理所地理景觀遙感研究團隊構建了國家尺度濕地土壤有機碳密度樣本數據庫，包含2000—2020年20年期間的809個樣本，并集成多源地理空間數據集和自主完成的多期中國濕地空間分布數據集，采用機器學習方法揭示了中國濕地土壤有機碳庫變化的時空特征。
研究結果表明：2000年和2020中國濕地1米深度的平均土壤有機碳密度分別為25.03±3.11和26.57±3.73 kg C m-2 ，20年間增長了6.15%；盡管同期土壤有機碳密度有所增加，但由于濕地面積的減少，全國土壤有機碳儲量減少了8.03%，從4.73±0.58 Pg減少到4.35±0.61Pg；2000年以來未發生土地覆被類型變化的濕地平均土壤有機碳密度增加2.15 kg C m-2，凈積累速率為107.5±12.4 g C m？2 yr？1。濕地土壤有機碳密度受氣溫和降水等多種環境因素的影響，未來氣候變暖或干燥將導致濕地有機碳儲量的減少；在SSP1-2.6情景下，中國濕地碳儲量未來不會發生顯著變化；而在SSP5-8.5情景下，中國濕地碳儲量到2100年將顯著減少約5.77%。
本研究從國家尺度濕地土壤有機碳密度樣本庫構建、具有數據一致性的國家尺度濕地分布數據集、濕地土壤有機碳密度空間預測方法三個角度入手，對中國濕地土壤有機碳庫估算進行了優化創新研究，更準確地揭示了中國濕地土壤有機碳庫現狀特征、歷史變化和未來趨勢。研究結果對估算和預測全球濕地土壤有機碳儲庫具有重要指導意義，將有助于加深對于國家和全球濕地碳循環的理解。
圖1 中國濕地土壤有機碳密度空間分布及其變化
研究成果近期在線發表于國際頂級期刊Global Change Biology（IF=13.211）。本研究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、宋開山研究員、于子成研究員和圣地亞哥州立大學大學徐小鋒教授等共同完成。該研究得到了國家自然科學基金優秀青年科學基金（42222103）、中國科學院青年創新促進會優秀會員項目（2017277）和東北地理所青年科學家小組項目（2022QNXZ03）等共同資助。
論文信息如下: Yongxing Ren, Dehua Mao*, Zongming Wang, Zicheng Yu, Xiaofeng Xu, Yanan Huang, Yanbiao Xi, Ling Luo, Mingming Jia, Kaishan Song, Xiaoyan Li. China’s wetland soil organic carbon pool: New estimation on pool size, change, and trajectory. Global Change Biology. 2023, doi: 10.1111/gcb.16923.
論文鏈接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/gcb.16923
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