蓝碳生态系统具有强大的固碳能力，是最具生产力的生态系统之一，对减缓气候变化具有十分重要的作用。然而，目前对于国域尺度上生态系统碳通量的量级、空间模式和控制机制知之甚少，限制了蓝碳的评价和管理。由于受到地理、气候、植被和土壤等多种环境因子的交互影响，目前不同研究结果之间的差异很大，且在国域尺度上缺乏控制机制的探索和理解。基于以上问题，该研究首次评估了当前中国滨海湿地净碳吸收能力，分析了生态系统碳通量（GPP，NEP和ER）的空间分异规律、碳素分配特征、以及不同植被和物种的统计特征，并通过分析地理、气候、生物以及土壤等因子对生态系统碳通量的影响，揭示了潜在的控制机制。该研究可为推进滨海蓝碳生态系统碳汇的评估和管理提供重要的数据参考和理论支持。
主要结果和结论：
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中国滨海湿地生态系统净碳吸收能力（NEP：567 gC m-2 yr-1）是陆地和海洋生态系统的2~8倍，全国滨海湿地每年可吸收约1.54 Tg的CO2。
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空间尺度上，GPP，NEP和ER均表现为随着纬度升高显著降低的趋势；通过SEM模型建立了地理-气候-植被-土壤对碳通量的控制网络，结果显示：气候通过控制植被和土壤特性来间接调控GPP和ER，进而影响NEP，该模型最终解释了NEP的87%的空间变异。
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红树林的NEP是盐沼的2倍多，且不同的植被物种之间的碳吸收能力具有较大的差异，其中秋茄和白骨壤群落的NEP最高，为1031 gC m-2 yr-1，而碱蓬草最低，仅为50 gC m-2 yr-1，与陆地的荒漠草原生态系统碳汇速率相当。
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中国滨海湿地60%的GPP用于呼吸消耗，其碳素消耗速率低于中国陆地生态系统（68%）和全球陆地生态系统（87%），表明滨海湿地不仅具有强大的碳汇能力，同时碳素利用效率也很高。
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生态系统碳吸收速率（1.54 TgC yr-1）是土壤碳埋藏速率（0.36 ~ 0.84 TgC yr-1）的近2-4倍，研究认为这种差异可能源于滨海湿地碳的横向外溢过程（Outwelling），文章呼吁对不同途径碳汇过程的关注，以及建立完善的滨海蓝碳碳汇评价体系。
图1. 不同生态系统和物种碳通量的统计特征。
图2.碳组分之间的线性关系以及不同生态系统的碳消耗效率(CCE)和碳利用效率(CUE)
图3. 地理、气候、植被和土壤因素对GPP、ER和NEP的交互控制作用
该论文以“Ecosystem carbon exchange across China’s coastal wetlands: Spatial patterns, mechanisms, and magnitudes”为题发表于国际学术期刊Agricultural and Forest Meteorology (Q1,IF=6.2)，收录于ChinaFLUX20周年专刊“Carbon, nitrogen and water fluxes of terrestrial ecosystems in China”，论文第一作者为天津大学地球系统科学学院在读博士生王继龙，通讯作者为中国科学院地理科学与资源研究所于贵瑞院士。研究受到国家自然科学基金项目((31988102, 32222052, 42261144688, 42141005)等资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2023.109859