滨海湿地处于陆地生态系统和海洋生态系统的交错过渡地带，由于具有很高的生产力及氧化还原能力使其成为生物地球化学作用非常活跃的场所，在碳氮的储存方面起着极其重要的作用。我室以于君宝研究员为主的滨海湿地研究团队依托中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站，从群落—生态系统—景观尺度上对滨海湿地碳循环关键过程和碳收支状况进行定位观测研究，近期取得系列新进展，相关成果发表在《Soil Biology and Biochemistry》、《Agriculture, Ecosystems and Environment》和《Estuaries and Coasts》上。

 

      土壤呼吸是陆地生态系统碳循环中的重要环节。尽管越来越多的证据表明，土壤呼吸与地上部分的植物光合作用有着密切联系，但是对于光合作用如何控制土壤呼吸以及两者之间的时间间隔尚未得到很好的诠释和阐明。基于滨海湿地生态系统光合作用与土壤呼吸作用的同步观测，滨海湿地研究组定量评估了生态系统光合作用与土壤呼吸之间的联系和控制规模。研究发现，植物冠层光合作用在日尺度上对土壤呼吸的动态变化具有明显的调节作用，两者的时间间隔为1–1.5小时。因此，在中短期时间尺度上，要准确模拟土壤呼吸的通量和动态变化，必须考虑植物冠层光合作用的控制作用（Han et al.,2014）。

 

      基于涡度相关技术，滨海湿地研究组详细分析了黄河口滨海湿地生态系统CO2交换过程及其影响机制，并对其生长季中的碳收支状况进行了定量评估（Han et al., 2003a）。另外，滨海湿地面临着大面积农业开垦的威胁。研究表明，农业开垦通过改变湿地净生态系统CO2交换的光响应过程和温度响应过程，进而改变了滨海湿地生态系统CO2交换的日季动态变化，并最终减少了滨海湿地的固碳能力。如果考虑收获时棉花秸秆从大田中转移这一因素，农业开垦会将滨海湿地从CO2碳汇转变为碳源（Han et al., 2013b）。

 

      该研究得到国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金、中科院百人计划项目和中国科学院知识创新工程方向性项目的资助。

 

论文信息：
1. Han GX, Luo YQ, Li DJ, Xia JY, Xing QH, Yu JB*. 2014. Ecosystem photosynthesis regulates soil respiration on a diurnal scale with a short-term time lag in a coastal wetland. Soil Biology and Biochemistry, 68, 85–94.http://dx.doi.org/10.1016/j.soilbio.2013.09.024

 

2. Han GX, Yang LQ, Yu JB*, Wang GM, Mao PL, Gao YJ. 2013a. Environmental controls on net ecosystem CO2 Exchange over a reed (Phragmites australis) wetland in the Yellow River Delta, China. Estuaries and Coasts, 36, 401–413.

 

3. Han GX, Xing QH, Yu JB*, Luo YQ, Li DJ, Yang LQ, Wang GM, Mao PL, Xie BH, Mikle N. 2013b. Agricultural reclamation effects on ecosystem CO2 exchange of a coastal wetland in the Yellow River Delta. Agriculture, Ecosystems and Environment, http://dx.doi.org/10.1016/j.agee.2013.09.012