濕地作為全球溫室氣體（GHG）排放清單中的重要自然排放源，一直以來備受關注，尤其是二氧化碳（CO?）和甲烷（CH?）的排放。然而，現(xiàn)有研究大多集中于大型湖泊和開闊水域，對于廣泛分布但面積較小的濕地系統(tǒng)，特別是其生態(tài)敏感的沿岸區(qū)，仍缺乏系統(tǒng)性的長期觀測與評估。近年來的研究顯示，小型濕地單位面積的碳排放強度可能遠高于預期，特別是在濕地沿岸帶，頻繁的水位波動、旺盛的植被，以及復雜的土壤?水體?大氣界面過程，可能形成顯著的CO?和CH?排放通道。盡管如此，目前針對該區(qū)域生長季節(jié)碳通量的連續(xù)觀測仍顯不足，其排放動態(tài)、環(huán)境因子的驅動機制及其在溫室氣體清單中的代表性尚未得到充分明確。

　　在此背景下，安徽建筑大學聶瑋老師的團隊以安徽建筑大學南校區(qū)的小型濕地為研究對象，研究了沿岸區(qū)溫室氣體排放的時空變化及其環(huán)境驅動因素，相關研究成果發(fā)表于《Marine and Freshwater Research》期刊。該團隊通過高頻連續(xù)監(jiān)測技術，成功測量了小濕地沿岸區(qū)的CO?和CH?排放，揭示了溫室氣體排放在生長季節(jié)內的動態(tài)變化，明確了環(huán)境因子（如氣溫、土壤溫度、風速、土壤pH等）如何影響排放速率。此研究為進一步理解小濕地在全球碳循環(huán)中的潛在貢獻，以及濕地在氣候變化背景下的作用提供了重要的科學依據(jù)。

圖1.研究地點和試驗地塊示意圖

　　研究方法：高頻監(jiān)測捕捉排放動態(tài)

　　研究區(qū)域：研究團隊在安徽建筑大學南校區(qū)建立了一個實驗性小型濕地，該濕地全年保持淹水狀態(tài)，水深為0.95米，位于北方亞熱帶濕潤氣候區(qū)。研究重點選擇濕地的沿岸區(qū)作為研究區(qū)域，并選取三個樣地作為重復調查對象進行分析。

　　監(jiān)測指標：CO?和CH?溫室氣體通量、氣溫、土壤溫度、土壤pH、大氣壓力、風速等；

　　溫室氣體通量采用SF-3500系列多通道土壤氣體通量測量系統(tǒng)（北京理加聯(lián)合科技有限公司）及激光溫室氣體分析儀進行監(jiān)測。每次測量過程中，系統(tǒng)通過通量監(jiān)測裝置在約1h內收集15個溫室氣體排放數(shù)據(jù)樣本，每個采樣點進行5個測量周期，實時記錄CO?和CH?的排放數(shù)據(jù)。為了更準確地量化沿岸區(qū)溫室氣體排放的動態(tài)變化，監(jiān)測工作在生長季節(jié)內的不同月份定期進行。

圖2.生長季溫室氣體和環(huán)境因素的平均值

圖3.環(huán)境因素與溫室氣體排放量之間的回歸

表1.溫室氣體排放量和比率的統(tǒng)計數(shù)據(jù)

表2.環(huán)境因素統(tǒng)計

　　主要發(fā)現(xiàn)：小濕地沿岸帶的碳排放特征與驅動機制

　　小濕地沿岸帶為顯著碳源，生長季平均排放通量9.94±0.27g CO?-eq·m?2·day?1，CO?貢獻占98.3%；

　　碳排放呈單峰季節(jié)模式，7月達峰值；其中，CO₂始終為碳源，而8–9月CH?表現(xiàn)為碳匯；

　　CO?：CH?平均比值為1.84，表明CO₂排放量大于CH₄排放量；8–9月因CH?吸收呈負值；

　　氣溫和土壤溫度與CO₂和CH₄均呈顯著的非線性關系，風速和pH值與CH₄也呈顯著的非線性關系，其中pH值與CO₂排放量呈顯著負相關。

　　啟示：不容忽視的溫室氣體清單

　　本研究通過高頻連續(xù)原位監(jiān)測與多環(huán)境因子同步觀測的方法，對小型濕地沿岸帶生長季碳通量開展了系統(tǒng)研究。結果表明，該區(qū)域在生長季為顯著碳源，碳排放呈現(xiàn)夏季單峰模式，并受溫度、風速、pH等環(huán)境因子的非線性調控。這進一步證實，小型濕地的溫室氣體排放作為重要碳源不可忽視，應被系統(tǒng)納入溫室氣體清單。未來，為支撐濕地系統(tǒng)的精準碳管理及自然氣候解決方案的優(yōu)化，可開展全年連續(xù)觀測，加強多尺度碳通量模擬，并深化微生物—水文—植被交互機制研究。

　　發(fā)表期刊：Marine and Freshwater Research【影響因子：1.73】

　　研究單位：安徽建筑大學、北京林業(yè)大學、佛羅里達海灣海岸大學等

　　研究地點：安徽建筑大學南校區(qū)

　　使用設備：SF-3500系列多通道土壤氣體通量測量系統(tǒng)

　　DOI：10.1071/MF24269