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文章荐读
由于复杂的机制，甲烷通量(FCH4)在湿地生态系统中变化显著，对的准确估计提出了挑战。环境驱动因素之间的相互作用，虽然对调节FCH4至关重要，但尚未得到很好的理解。Guo et al.在Environmental Science & Technology上发表文章“Unraveling Spatially Diverse and Interactive Regulatory Mechanisms of Wetland Methane Fluxes to Improve Emission Estimation”。
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文章简介
本文首先利用来自不同湿地类型和气候带的22个站点的396,322个半小时测量数据，分析了6个环境驱动因素对FCH4的交互影响。结果表明，土壤温度、潜热湍流通量和生态系统呼吸对FCH4的影响主要是直接，而气温和总初级生产力主要是通过与其他驱动因素相互作用产生间接影响。强调了FCH4调控机制的显著空间变异性，不同的驱动因素显示在不同的站点之间具有不同的直接、间接和总影响。然后将这种空间变异与特定站点的年平均空气温度(17.7%)和地下水位(9.0%)条件联系起来，从而将CH4源分为四组，并确定了关键驱动因素。因此，提出了一种使用具有三个关键驱动因素的随机森林模型的改进估计方法，以更少的输入要求提供准确的FCH4预测。通过明确考虑环境相互作用和解释空间变异性，本研究增强了我们对CH4排放调节机制的理解，有助于更有效地模拟和估算湿地FCH4。
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研究目标
（1）研究环境驱动因素如何交互影响FCH4；（2）解释FCH4的主要驱动因素为何以及如何因地点而异；（3）测试每个站点类别确定的主要驱动因素是否可以有效地取代6个驱动因素来预测湿地FCH4。
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研究结果
图1 (a)横跨Köppen不同气候带的22个EC地点的位置和湿地类型;(b)不同类型湿地的年平均气象和水地下水位情况。
图2 (a)基于环境驱动因素与甲烷通量之间相互作用建立的SEM模型。红色箭头表示环境驱动因素对甲烷通量的直接影响，蓝色箭头表示环境驱动因素之间的相互作用;(b)显示SEM和RDA分析的目的;(c)显示各种RF建模策略之间的差异及其各自的目的。
图3 (a)环境驱动因素对22个EC甲烷通量的标准化直接、间接和总影响;(b)标准化效应的统计分析（n = 22;(c)气温对22个EC试验点不同途径甲烷通量间接影响的比例分布（%;(d)分配效应的统计分析（n = 22）。
图4 不同湿地类型和Köppen气候区环境驱动因素对甲烷通量的标准化效应比较。
图5 环境驱动因素对甲烷通量、年平均气象和地下水位条件影响的RDA分析。
图7 (a)使用不同输入变量对甲烷通量的RF建模性能进行比较;(b)6输入RF模型的功能重要性。
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文献来源
Haonan Guo, Shihao Cui, Claudia Kalla Nielsen, Johannes Wilhelmus Maria Pullens, Chunjing Qiu,and Shubiao Wu, Unraveling Spatially Diverse and Interactive Regulatory Mechanisms of Wetland Methane Fluxes to Improve Emission Estimation, Environ. Sci. Technol. 2024, 58, 15052-15065,https://doi.org/10.1021/acs.est.4c06057.
编辑：吴胜男
