東北地理所在全球沼澤濕地植被生產力對氣候變化響應機制方面取得新進展
沼澤濕地是全球重要的碳庫，植被是沼澤濕地碳固存的基礎和來源。氣候變化顯著影響植被生長，從而影響沼澤濕地碳的固存。植被凈初級生產力（NPP）是評估植被固碳能力的重要指標，也是生態系統碳循環的關鍵組成部分。在全球變化背景下，沼澤濕地植被生產力時空變化及其對氣候變化的響應機制尚不清楚，阻礙了對全球濕地生態系統碳循環的深入理解。明確沼澤濕地植被生產力時空變化及其對氣候變化的響應，對于評估全球濕地固碳潛力具有重要意義。基于氣候和MODIS NPP等數據，中國科學院東北地理所濕地生態系統管理學科組分析了全球沼澤濕地植被NPP時空變化及其對氣候變化的響應。
研究結果表明，2000-2022年全球沼澤濕地面積減少約1.63 × 1012 m2，其中沼澤濕地轉變為草地、灌木和森林的比例分別占69.89%、15.05%、13.44%。在沼澤濕地分布未發生變化區域，2000-2022年全球沼澤濕地植被NPP呈顯著增加趨勢，上升趨勢為16.1 g C·m-2/10a，其中巴西和南非高原北部增加最為明顯。
氣候變化對沼澤濕地植被NPP的影響在不同地區表現出明顯的差異。氣溫升高顯著促進了全球沼澤濕地植被NPP的增加，而這種促進作用在溫暖地區相對較弱。研究進一步發現，白天和夜晚增溫對全球沼澤濕地植被NPP具有不對稱的影響。在高緯度寒冷地區，白天增溫由于光合作用的增強對NPP的促進作用更為顯著，夜晚增溫可能由于減少凍害在一定程度上增加NPP。然而，在低緯度溫暖地區，白天增溫會顯著降低沼澤濕地植被的生產力，而夜晚增溫由于呼吸作用增強和補償作用的相互抵消，進而對植被生產力產生微弱的抑制作用。
降水對全球沼澤濕地植被NPP的影響并不顯著。但在干旱的中緯度地區，降水量的升高顯著增加了沼澤濕地植被NPP。在較為干旱地區，降水的增加可以增強植被水分利用效率，促進植被生產力的增加。研究進一步證實，即使是濕地生態系統，植被的生長仍可能受到植物可利用水分的限制。本研究強調了氣溫和降水對不同地區沼澤濕地植被NPP的不同影響，并建議在濕地植被生產力的生態系統模型模擬中進一步考慮白天和夜晚溫度帶來的不同影響。
研究成果近期發表于Global and Planetary Change，中國科學院東北地理所張佳琦博士為第一作者，神祥金研究員和姜明研究員為共同通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金重點項目、優秀青年基金項目（42230516、42422101），國家重點研發計劃（2023YFF0807204），中國科學院青促會優秀會員（2019235）等項目的資助。
圖1 全球沼澤濕地植被凈初級生產力格局及時空變化
圖2 全球沼澤濕地植被凈初級生產力與氣候因子的相關性
論文信息：Zhang Jiaqi,Zhao Meiling,Ma Rong,Feng Mingming,Ding Chen,Wu Liyuan,Lu Xianguo,Shen Xiangjin*,Jiang Ming*. Different impacts of temperature and precipitation on vegetation net primary production of global marsh wetlands. Global and Planetary Change,2025,252,104893.
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.104893
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