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湿地在生物多样性维持、水净化和水循环调控、人类食物供给、固碳和气候变化减缓等方面发挥着至关重要的作用，全球湿地仅覆盖地球陆表面积的6%左右，但其植物和土壤中储存着占比高达20%的有机碳。泥炭地（土壤有机质含量≥30%，泥炭层沉积厚度≥40 cm）是非常重要的湿地生态系统类型之一。泥炭地仅占全球陆地面积的约2.84%，却储存了5000–7000亿吨碳，占全球土壤碳储量的约30%。因此，（泥炭）湿地被认为是长久且重要的陆地碳汇，在全球实现基于自然的“碳中和”解决方案和气候行动联合国可持续发展目标中发挥着重要作用。
然而，过去百年时间内，由于受到（泥炭）湿地排水用于农业、林业、草原生产（用于牲畜放牧和牧草生产）和泥炭开采等人为活动的影响，全球约12%的自然泥炭地消失。排水活动会降低（泥炭）湿地地下水位，导致原本处于厌氧环境下上万年才积累生成的泥炭土直接暴露在大气中而被快速氧化分解，释放出大量的温室气体如二氧化碳（CO2）和氧化亚氮（N2O），加剧全球变暖。复湿可以降低这些排水（泥炭）湿地的碳损失，并有利于土壤有机碳含量的恢复。但是目前对（泥炭）湿地碳平衡的评估主要关注陆地与大气间垂向净生态系统CO2交换（NEE），往往忽略了（泥炭）湿地内横向碳迁移（如可溶性有机碳（DOC）和无机碳（DIC）输出），更忽略了排水后用于不同土地利用类型时所伴生的其他碳输入和输出（如用作农田和草地时植物残体碳输入、动物有机肥输入、地上生物量收获）等横向碳通量。此外，鲜有研究综合考虑不同（泥炭）湿地类型、排水后/复湿前土地利用背景、排水/复湿年限等因素对全球不同（泥炭）湿地年尺度净生态系统碳平衡（NECB = NEE + 有机碳输入 + 生物量碳移除+ DOC + DIC）的影响。
针对以上关键科学研究不足，兰州大学大气科学学院马磊青年研究员团队联合中国科学院地理科学与资源研究所汪金松副研究员团队构建了一个包含893个NECB年通量的全球湿地碳通量数据集。结果表明，全球湿地NECB表现出较大的空间变异性（图1）。排水湿地NECB（正值代表碳源，负值代表碳汇）显著高于自然和复湿湿地，表现为一个碳源，而自然和复湿湿地表现为碳汇。该研究定量比较了全球不同状态湿地的NECB格局与调控机制（图2）。研究结果表明，需要对所有类型的排水湿地进行复湿，尤其是那些以前用于农业用途的（亚）热带湿地。提高地下水位是减少全球湿地碳损失的一项重要措施，本研究对于湿地保护和管理具有一定的指导意义。
图1 全球湿地年净生态系统碳平衡（NECB）的分布
图6相关研究在Communications Earth & Environment上发表
上述成果是在研究团队前期泥炭地温室气体通量工作（Ma & Zuo. 2022, PNAS, https://doi.org/10.1073/pnas.2115676119；Ma et al. Communications Earth & Environment, 封面论文, https://doi.org/10.1038/s43247-022-00590-8；Lin et al. 2022, Environmental Pollution, https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.119041）基础上取的重要进展，深化了对全球（泥炭）湿地温室气体通量格局及其调控机制的认识，为保护全球（泥炭）湿地和恢复退化（泥炭）湿地提供了重要科学依据。
论文链接（*通讯作者）：
Liu, N., Wang, Q., Zhou, R., Zhang, R., Tian, D., Gaffney, P. P. J., Chen, W., Gan, D., Zhang, Z., Niu, S., Ma, L.*, & Wang, J.*(2024). Elevating water table reduces net ecosystem carbon losses from global drained wetlands. Global Change Biology. 30, e17495. https://doi.org/10.1111/gcb.17495
Gan, D., Zhang, Z., Li, H. Yu, D., Li, Z., Long, R., Niu, S., Zuo, H., Meng, X.*, Wang, J.*, & Ma, L.* (2024). Ditch emissions partially offset global reductions in methane emissions from peatland drainage. Communications Earth & Environment. 5, 640. https://doi.org/10.1038/s43247-024-01818-5
