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为探究废弃盐田碳通量,研究人员以台湾布袋废弃盐田为案例,测量群落代谢和温室气体(GHG)排放。结果显示盐田浮游群落自养,底栖群落异养,整体呈碳吸收状态,能去除 GHG,对缓解气候变化有重要意义。
在地球的生态版图中,沿海湿地一直扮演着极为重要的角色。它们不仅是大自然的 “净化器”,能够过滤污染物、净化水体,还是抵御海浪侵蚀、保护海岸线的 “卫士”,更是众多生物的栖息家园,维持着丰富的生物多样性。近年来,随着全球气候变暖问题日益严峻,沿海湿地作为 “蓝色碳库” 的作用愈发受到关注。红树林、盐沼和海草草甸等生态系统,即便存在温室气体排放的情况,总体上仍具备强大的固碳能力,成为应对气候变化的关键力量。
然而,人类活动却在不经意间改变了这些生态系统的命运。大量沿海湿地被改造为水产养殖池塘和太阳能盐田,曾经生机勃勃的湿地景观逐渐消失。其中,太阳能盐田在全球范围内广泛分布,数千年来,北美、地中海、亚太地区等地都有其身影。但自 20 世纪起,由于各种原因,盐田产量大幅下降,许多盐田被废弃。这些废弃盐田的碳通量情况却鲜为人知,它们究竟是碳的 “吸收器”,还是 “排放源” 呢?这个谜题吸引着众多科研人员的目光。
为了解开这个谜团,来自中国台湾的研究人员针对废弃热带盐田展开了深入研究。他们选择了台湾西南部布袋的废弃盐田作为研究对象,试图全面剖析这些盐田的碳循环机制。该研究成果发表在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》杂志上,为我们理解废弃盐田的生态功能提供了重要线索。
在研究方法上,研究人员主要采用了实地监测和数据分析的方法。他们在布袋废弃盐田设立多个监测点,长期测量环境因子,如盐田的水深、水温、溶解无机磷(DIP)浓度等。同时,运用专业仪器测定浮游和底栖群落的代谢情况,通过浮箱法测量盐田水体与大气界面的二氧化碳(CO?)、甲烷(CH?)和氧化亚氮(N?O)通量,进而分析盐田的碳通量和温室气体排放情况。
研究结果
- 环境因子变化:研究发现,盐田的水深、DIP 和底栖叶绿素 a 在不同研究地点存在显著差异。例如,相对封闭的系统 St3 水深(平均 0.10m)比 St1(平均 0.15m)和 St2(平均 0.18m)更浅。而其他环境因子则无明显差异。
- 浮游和底栖群落的碳循环作用:令人意外的是,尽管浮游和底栖群落生活在同一盐田环境中,但它们对碳通量的贡献却截然不同。浮游群落呈现出自养特征,主要受水体叶绿素 a 浓度影响。这意味着浮游生物能够利用光能进行光合作用,吸收二氧化碳,为盐田生态系统贡献碳吸收量。而底栖群落则是异养的,其代谢主要受水温和 DIP 浓度的影响,它们消耗有机物质,释放二氧化碳。
- 温室气体排放与碳平衡:通过浮箱法测量温室气体排放,结果显示盐田的 CO?通量平均为 139.3g CO? m?2 yr?1,同时会排放少量的 CH?(平均 354.8mg CH? m?2 yr?1)和 N?O(平均 136.0mg N?O m?2 yr?1)。综合考虑这些温室气体的全球变暖潜势(GWP)并换算为二氧化碳当量(CO?e)后,盐田的净温室气体平衡表明其平均以 92.6g CO?e m?2 yr?1 的速率去除温室气体,是一个重要的温室气体移除系统。而且,废弃热带盐田的 CO?去除能力优于无植被的沿海湿地,在缓解气候变化方面展现出巨大潜力。
研究结论与讨论
这项研究清晰地揭示了废弃热带盐田浮游和底栖群落对碳通量的不同贡献。尽管盐田水深仅 10 - 20cm,但浮游群落的自养特性使其在碳吸收方面发挥了关键作用,其吸收量超过了底栖群落。这一发现让我们对浅盐田复杂的碳循环过程有了更深入的认识。
从全球气候变化的角度来看,废弃盐田的温室气体移除能力为缓解气候变化提供了新的思路。它们可能成为一种潜在的 “蓝色碳” 资源,在未来的碳管理和生态保护中发挥重要作用。然而,目前对于废弃盐田的研究还相对较少,其生态系统的稳定性和长期碳固存能力仍有待进一步研究。未来的研究可以从盐田微生物群落结构、长期的碳通量监测等方面展开,深入挖掘废弃盐田的生态价值,为全球生态保护和气候变化应对提供更多科学依据。总之,这项研究为我们打开了一扇了解废弃盐田生态奥秘的大门,让我们看到了这些被遗忘的土地在生态保护领域的巨大潜力。