首批滨海湿地监测结果拉响升温“警报”

“从去年5月到现在，我们的四个站点已经积累了约7600万组数据，总数据量超过30克。大部分数据可以在网上实时观察，我们已经初步了解了气候变化对湿地生态系统功能和生产力的影响。”9月23日，中国地质调查局滨海湿地生物地质重点实验室主任叶思源在接受《中国科学日报》采访时表示。

当天，“滨海湿地保护与恢复”研讨会和世界海洋大会海洋生态地质分会在青岛鳌山召开。中国前四个皇冠野外监测站的建设和运行成果及数据引起了国内外专家的关注。

“气候变化是一个全球性问题，我们需要通过国际合作来比较世界不同地区。”西班牙IRTA农业食品研究和技术海岸湿地专家卡莱斯·依班娜说，“中国在研究不同纬度的同一个湿地系统和高质量的研究设备方面都有优势。”

对此，叶思源表示，CROWN和世界其他地区的湿地观测网络获得的长期监测数据有助于有效识别人类活动、气候变化和地质过程对沿海湿地生态功能的影响。相关结果不仅揭示了影响滨海湿地生物地球化学演化过程的机制，而且为湿地保护和恢复的实际活动服务。

未来的预警

2018年，中国地质调查局青岛海洋地质研究所在盘锦、辽宁、东营、山东、信阳港、盐城、江苏和游丝描沿海湿地建立了4个皇冠野外监测站。监测对象包括大气、地表水、孔隙水、土壤、植物等多层次、多元素的滨海湿地元素。

自监测站投入运行一年多以来，通过连续观测收集了环境气象数据，并建立了升温情景，以比较和研究升温对生态系统功能的影响。叶思远等人发现，暖化装置在生长季节能提供平均0.8℃的暖化范围，温度的变化对湿地生态环境产生了显著影响。

“根据一年多的短期观察，最明显的效果是植物。暖箱内外的植物完全不同。盒子里的植物会长得更高，但总生物量会减少。因为它的直径更细，所以更容易倒伏。”叶思源告诉《中国科学》的记者。

“我们看到的一些影响非常全面。”丹麦奥尔胡斯大学教授、叶思源的合伙人汉斯·白利告诉记者。白利糖厂的两名博士生去年在中国做了一项为期半年的研究，比较暖箱内外的温差对光合作用的影响。他们发现暖箱里的植物中出现了大量的害虫，这个问题在所有的地方都有发现。

此外，研究小组还发现，在变暖的影响下，湿地生态系统的生产力下降了34%。"这也表明，如果未来气候变暖，可能会对植物产生影响."叶思远说道。

荷兰乌得勒支大学教授何塞·韦尔霍芬对江苏省CROWN盐城监测站的参观印象深刻。“我见过许多类似的实验，但这个实验很特别。从技术上讲，研究两三米高的植物群落意味着暖气柜必须非常高，这是不容易实现的。”他说，“暖箱周围的玻璃使它像一个‘温室’，这比在土壤中放置加热器更自然。”

他说，该观测站的另一个特点是研究许多不同的过程，如植物呼吸、二氧化碳、甲烷排放、碳分解、微生物群落和地表海拔对变暖的反应。“你可以了解植物生长的一般情况和碳沉积的过程。它们共同为我们了解未来变暖条件下湿地生态服务功能的演变提供线索，从而采取有效对策为湿地保护和管理服务。”

全球比较

据报道，皇冠的四个监测站位于中国北方芦苇和互花米草植被类型的沿海湿地。关于这些监测站的部署，叶思源告诉记者，除了考虑到中国南北的纬度差异，它们还覆盖了北方冬季结冰的淡水湿地和南方热带和亚热带地区的咸水湿地，可以看到全球变暖对更广泛的多样性的影响。

“我们的想法是选择涵盖所有气候条件的地点进行实验，以了解这些系统的碳吸收能力，以及当温度上升时，生物体将受到何种影响。”团队合作者、路易斯安那州立大学教授爱德华·劳告诉《中国科学》。

以路易斯安那州的红树林为例。法律上说，它过去每20年左右经历一次严寒，导致大面积的黑红树林死亡。然而，在过去的30年里，虽然气温会降到零度以下，但严寒不会持续很长时间。"现在，海岸上有一片生机勃勃的黑色红树林，这是40年前没有发现的."

法律规定，研究沿海湿地植物群落如何受到气候变化的影响是很重要的。"因为如果植物群落发生变化，那么动物群落和微生物群落也可能发生变化."

目前，CROWN与佛罗里达湿地建设监测站、西班牙Hebraud三角洲湿地监测站和丹麦斯卡灵根半岛湿地监测站已形成典型沿海湿地生态地质环境全球监测网络。他们可以对世界不同纬度、不同生境和不同历史演变阶段的湿地生态系统进行比较研究，为全球科学家解决沿海湿地的重大科学问题提供一个平台叶思远说道。

有效的“武器”

湿地、森林和海洋也被称为世界三大生态系统，被称为“地球之肾”。叶思源说，滨海湿地是陆地生态系统和海洋生态系统的过渡地带。它在调节气候、保护水资源、降解污染物、应对气候变化、维持全球碳循环和保护生物多样性方面发挥着重要作用。

“在过去的十年里，人们才开始讨论沿海湿地的碳储存，并称之为‘蓝色碳’。一些科学家一直在争论它的含义，并将其归因于海洋。”韦尔霍芬说，“我认为沿海湿地在这个‘蓝色碳俱乐部’中发挥着关键作用。尤其是，沿海盐沼的碳储量比我们想象的要多得多，甚至比泥炭地还要高。”

然而，湿地目前正在大量流失。“不仅在中国，而且在美国。这主要是因为人们出于经济原因想在沿海地区发展。这对于美国石油工业来说尤其如此，因为就在海岸下面有石油，已经严重退化或完全消失了一些湿地。”法律规定。他认为，湿地恢复的部分解决方案是认识到湿地经济的重要性，以便它能够更好地提供生态系统服务。

从废水处理的角度来看，白利认为湿地是一个很好的解决方案:它可以处理废水，去除水中多余的营养物质，从而保护海洋和河流免受污染，也保护了海岸。“现在越来越多的人认为它是抵御海平面上升和防止环境污染的有效‘武器’。”他说。

因此，许多国家目前正试图修复和创造湿地。然而，依班娜认为湿地的碳储存是一个缓慢的过程。“工业生产的碳排放量非常高。我认为在湿地储存这些多余的二氧化碳并不容易。”他说，“如果海平面上升，这些昂贵的项目将在未来几十年面临真正的风险。”

"也许，我们可以尝试更好地管理湿地，提高其减排效果."依班娜说，这正是国际合作的必要性，因为在不同的观察中可以看到特殊生态的不同结果。比较区域可以更好地理解系统如何工作。