湿地作为全球温室气体（GHG）排放清单中的重要自然排放源，一直以来备受关注，尤其是二氧化碳（CO₂）和甲烷（CH₄）的排放。然而，现有研究大多集中于大型湖泊和开阔水域，对于广泛分布但面积较小的湿地系统，特别是其生态敏感的沿岸区，仍缺乏系统性的长期观测与评估。近年来的研究显示，小型湿地单位面积的碳排放强度可能远高于预期，特别是在湿地沿岸带，频繁的水位波动、旺盛的植被，以及复杂的土壤‑水体‑大气界面过程，可能形成显著的CO₂和CH₄排放通道。尽管如此，目前针对该区域生长季节碳通量的连续观测仍显不足，其排放动态、环境因子的驱动机制及其在温室气体清单中的代表性尚未得到充分明确。
在此背景下，安徽建筑大学聂玮老师的团队以安徽建筑大学南校区的小型湿地为研究对象，研究了沿岸区温室气体排放的时空变化及其环境驱动因素，相关研究成果发表于《Marine and Freshwater Research》期刊。该团队通过高频连续监测技术，成功测量了小湿地沿岸区的CO₂和CH₄排放，揭示了温室气体排放在生长季节内的动态变化，明确了环境因子（如气温、土壤温度、风速、土壤pH等）如何影响排放速率。此研究为进一步理解小湿地在全球碳循环中的潜在贡献，以及湿地在气候变化背景下的作用提供了重要的科学依据。
图1.研究地点和试验地块示意图
研究方法：高频监测捕捉排放动态
研究区域：研究团队在安徽建筑大学南校区建立了一个实验性小型湿地，该湿地全年保持淹水状态，最大水深为0.95米，位于北方亚热带湿润气候区。研究重点选择湿地的沿岸区作为研究区域，并选取三个样地作为重复调查对象进行分析。
监测指标：CO₂和CH₄温室气体通量、气温、土壤温度、土壤pH、大气压力、风速等；
温室气体通量采用SF-3500系列多通道土壤气体通量测量系统（北京理加联合科技有限公司）及激光温室气体分析仪进行监测。每次测量过程中，系统通过通量监测装置在约1 h内收集15个温室气体排放数据样本，每个采样点进行5个测量周期，实时记录CO₂和CH₄的排放数据。为了更准确地量化沿岸区温室气体排放的动态变化，监测工作在生长季节内的不同月份定期进行。
图2.生长季温室气体和环境因素的平均值
图3.环境因素与温室气体排放量之间的回归
表1.温室气体排放量和比率的统计数据
表2.环境因素统计
主要发现：小湿地沿岸带的碳排放特征与驱动机制
小湿地沿岸带为显著碳源，生长季平均排放通量9.94±0.27 g CO₂-eq·m⁻²·day⁻¹，CO₂贡献占98.3%；
碳排放呈单峰季节模式，7月达峰值；其中，CO2始终为碳源，而8–9月CH₄表现为碳汇；
CO₂：CH₄平均比值为1.84，表明CO2排放量大于CH4排放量；8–9月因CH₄吸收呈负值；
气温和土壤温度与CO2和CH4均呈显著的非线性关系，风速和pH值与CH4也呈显著的非线性关系，其中pH值与CO2排放量呈显著负相关。
启示：不容忽视的温室气体清单
本研究通过高频连续原位监测与多环境因子同步观测的方法，对小型湿地沿岸带生长季碳通量开展了系统研究。结果表明，该区域在生长季为显著碳源，碳排放呈现夏季单峰模式，并受温度、风速、pH等环境因子的非线性调控。这进一步证实，小型湿地的温室气体排放作为重要碳源不可忽视，应被系统纳入温室气体清单。未来，为支撑湿地系统的精准碳管理及自然气候解决方案的优化，可开展全年连续观测，加强多尺度碳通量模拟，并深化微生物—水文—植被交互机制研究。
发表期刊：Marine and Freshwater Research 【影响因子：1.73】
研究单位：安徽建筑大学、北京林业大学、佛罗里达海湾海岸大学等
研究地点：安徽建筑大学南校区
使用设备：SF-3500系列多通道土壤气体通量测量系统
DOI：10.1071/MF24269