中國科學院煙臺海岸帶所“海岸帶生態(tài)修復與藍碳增匯”研究組群在濱海濕地藍碳關鍵過程和機制中取得系列進展！
海岸帶生態(tài)系統(tǒng)保護修復與固碳增匯協(xié)同增效是緩解氣候變化的長期解決方案和全球戰(zhàn)略之一。然而，我國海岸帶藍碳研究尚處于初級階段，缺乏經濟有效的增匯技術及效果評估手段，難以滿足國家碳中和重大戰(zhàn)略和相關領域發(fā)展的需要。結合研究所“十四五”規(guī)劃布局，中國科學院煙臺海岸帶研究所自主部署“海岸帶生態(tài)修復與藍碳增匯”研究組群，旨在通過學科交叉融合，凝練關鍵科學問題，以期在海岸帶生態(tài)系統(tǒng)修復技術和碳匯理論上形成系統(tǒng)性和標志性成果，目前在濱海濕地藍碳研究方面已取得以下系列進展。
1.?揭示植被類型對海岸帶碳匯能力的影響機制
依托中國科學院黃河三角洲濱海濕地生態(tài)試驗站，基于陸海過渡區(qū)典型植被(潮汐濕地、非潮汐濕地和農田)12年連續(xù)監(jiān)測數據，解析了植被類型對海岸帶地區(qū)年際碳匯強度的影響程度及其機制。基于長期NEE監(jiān)測數據對最大凈碳吸收率(MCU)、最大凈碳釋放率(MCR)、碳吸收期(CUP)、碳吸收系數(α)和碳釋放系數(β)等五個生物因子的計算，探究了植被類型對海岸帶地區(qū)碳匯能力的影響，研究了影響海岸帶地區(qū)碳匯強度的生物調控機制?；诎N植被類型的全球渦度數據庫對五個生物因子的計算，進一步驗證了生物控制因素對三種植被類型年際NEE影響的全球一致性。
2.?揭示降雨變化對濱海濕地碳循環(huán)的影響機制
依托中國科學院黃河三角洲濱海濕地生態(tài)試驗站，研究人員基于長期野外控制和模擬試驗，在濱海濕地植物群落組成、生態(tài)系統(tǒng)碳水交換和土壤有機碳穩(wěn)定性對降雨變化響應研究中取得了重要進展。發(fā)現(xiàn)，降雨量通過改變土壤鹽分進而影響植物的優(yōu)勢物種和功能群分布，季節(jié)降雨分配通過調節(jié)春季土壤水鹽動態(tài)驅動年尺度上鹽沼濕地生態(tài)系統(tǒng)CO2-H2O交換，通過模擬黃河三角洲兩個季節(jié)(干旱季和濕潤季)降雨頻率(高頻率降雨、中頻率降雨和低頻率降雨)對土壤碳礦化CO2和CH4排放的影響，認為未來氣候變化背景下，降雨頻率向大降雨事件增加的趨勢轉變將會放大表層土壤水鹽變化。
3.?揭示中國海岸帶土壤藍碳分子組成特征及影響因素
基于中國大陸海岸帶藍碳生態(tài)系統(tǒng)樣品庫，核磁共振(NMR)光譜和分子混合模型分析表明，脂質在藍碳生態(tài)系統(tǒng)中的豐度最高，分別占紅樹林、鹽沼和海草土壤有機碳(SOC)的38.9 ± 2.6%、34.0 ± 2.4%和33.4 ± 8.9%。作為來自植物源的SOC的重要貢獻者，木質素似乎被選擇性地保留在顆粒態(tài)有機碳(POC)組分中，表現(xiàn)出與POC和內源碳之間的正相關性。這種選擇性保存可能源于木質素生物聚合體的難降解性。相比之下，脂類主要存在于礦物結合態(tài)有機碳(MAOC)組分，表現(xiàn)出與POC的負相關關系，并且在鹽度升高以及陸地影響減弱時具有增加的趨勢。脂類與礦物結合及其在向海輸送下的降解抑制性可能有助于脂類的保存。
4.?揭示海岸帶底棲生物擾動增強溫室氣體排放
選取中國海岸帶光灘、鹽沼、紅樹林和潮溝4種典型的招潮蟹棲息地，設置了53對采樣點，對超過1000個招潮蟹洞穴沉積物和臨近沉積物基質展開比對調查。發(fā)現(xiàn)，招潮蟹洞穴沉積物的重組分有機碳(HFOC)相比輕組分有機碳(LFOC)具有更高富集比例，而招潮蟹穴居對腐殖質成分的影響相對復雜，在鹽沼和潮溝，洞穴沉積物的胡敏素含量高于基質，在光灘和紅樹林中相反。相較于沉積物基質，招潮蟹洞穴沉積物CO2、CH4和N2O排放速率率分別提高23%、120%和30%，其中CO2排放量增加了17%-30%，CH4增加了49%-141%。
5.?新建碳匯科研平臺
為探究海平面上升對鹽沼濕地植物生長以及生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程影響機制，中國科學院黃河三角洲濱海濕地生態(tài)試驗站新建成大型海平面上升模擬控制試驗平臺。本平臺可綜合環(huán)境要素觀測、土壤理化性質分析、微生物群落結構分析、原位模擬示蹤、實驗室培養(yǎng)、碳組分和來源解析、模型模擬構建等方法手段，將大尺度環(huán)境過程與微觀尺度微生物過程合理結合，深入解析海平面上升對土壤有機碳物理和化學組分的影響，同時揭示海平面上升對濱海濕地碳匯穩(wěn)定性調控的關鍵因素。
6.?研發(fā)藍碳增匯技術并開展示范
在黃河三角洲選取典型區(qū)域開展了濱海鹽沼濕地生態(tài)修復與增匯技術的研發(fā)與示范，示范區(qū)面積約500畝。濱海鹽沼生態(tài)修復包括生境修復和植物修復。生境修復包括潮灘疏浚與灘面抬升等，旨在提升鹽沼濕地水文連通性，改善土壤水鹽狀況，使其適用于鄉(xiāng)土植物生長。植物修復選擇了鄉(xiāng)土植物鹽地堿蓬，主要開展不同播種技術的研發(fā)與示范，抑制潮水對種子的沖刷，提升種子在潮灘留存的比例。示范區(qū)開展網格式調查，總共設置56個調查點，定期調查鹽地堿蓬幼苗密度、芽長、株高等指標。生長季初期，修復區(qū)最大鹽地堿蓬幼苗密度為1144株/m2，平均密度為157株/m2。整個生長季，修復區(qū)最大鹽地堿蓬幼苗密度為424株/m2，平均密度為105株/m2，平均株高19.11 cm，平均葉片數55，平均冠幅8 cm。目前已完成堿蓬生長周期的密度監(jiān)測與評估。
7.?牽頭制定了山東省地方標準《濱海濕地互花米草物理治理技術規(guī)范》
2024年9月3日，山東省海洋局組織實施、中國科學院煙臺海岸帶研究所牽頭編制的《濱海濕地互花米草物理治理技術規(guī)范》由山東省市場監(jiān)督管理局正式發(fā)布。該標準規(guī)定了互花米草物理治理的技術要求，包括治理目標與原則、治理工作流程、現(xiàn)狀調查、分區(qū)治理、效果評估和巡查防范等。這是我國正式發(fā)布的第二個互花米草治理技術標準。該標準是編制單位多年來針對互花米草生物學特征、生境特征、入侵機制、治理技術和工程實踐的研究成果結晶，建立了適宜不同生境的互花米草治理關鍵技術體系，技術措施適用于灘涂、河口、溝渠等濱海濕地互花米草的治理，并已在山東、天津、福建、浙江等省市得到大面積推廣應用，為我國互花米草防治工作提供了強有力的技術支撐。
- 頻道推薦
- 最新新聞
