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从“湿地面积”到“土壤碳密度”：为什么需要重新认识潮汐湿地蓝碳变化？
潮汐湿地位于陆地与海洋的交汇地带，包括红树林、盐沼和潮滩，是全球重要的蓝碳生态系统。其土壤能够长期储存大量有机碳，因此，准确掌握潮汐湿地土壤有机碳（SOC）的空间分布及其变化，对于认识全球蓝碳格局和制定湿地保护策略具有重要意义。
然而，一个看似简单的问题：“过去十多年里，全球潮汐湿地究竟损失或增加了多少土壤碳？”，实际上并不容易回答。过去的全球尺度研究存在两个主要局限。一方面，已有研究更多关注红树林或盐沼，而面积广泛分布的潮滩长期缺乏全球尺度的空间显式碳储量评估；另一方面，部分大尺度研究主要根据湿地面积变化推算碳储量变化，相当于假设单位面积SOC密度在不同时间基本保持不变。但除了面积变化，单位面积土壤中储存的碳也可能随着气候、水文、沉积过程和人类活动而变化。
因此，仅仅回答“湿地还剩多少面积”，并不能完整反映其蓝碳库究竟发生了怎样的变化。为解决这一问题，Yang等构建了一个全球潮汐湿地时空数字土壤制图框架，对2009-2014年和2015-2020年两个时期的红树林、盐沼和潮滩SOC进行了统一评估。
研究方法
研究整合了多个公开土壤数据库，共获得全球5,489个采样点、42,154条土层记录，并收集了63项环境协变量，涵盖海洋水动力、气候、植被、地形、遥感信息和人类活动等多个方面。利用时空数字土壤制图和随机森林模型，分别建立红树林、盐沼和潮滩SOC预测模型，对2009-2014年和2015-2020年两个时期全球潮汐湿地0-100 cm土层的SOC进行评估。同时，研究进一步将土壤划分为0-30 cm、30-60 cm和60-100 cm三个深度层次。与仅依据湿地面积变化估算碳储量的方法不同，该研究同时考虑了湿地面积和单位面积SOC密度的动态变化。
全球潮汐湿地SOC总体下降，深层土壤损失更明显
结果显示，全球潮汐湿地SOC储量由2009-2014年的约8.80 Pg下降至2015-2020年的约8.27 Pg，平均减少约0.53 Pg，降幅约6.11%。这一变化不仅来自湿地面积缩减，更主要与单位面积SOC密度下降有关。研究还发现，SOC损失随土壤深度增加而加剧，60-100 cm深层土壤的下降幅度高于0-30 cm表层，提示深层碳库同样可能对环境变化较为敏感。
Fig. 1 | 全球潮汐湿地土壤有机碳储量分布（0.5°聚合）、纬度格局及大陆柱状图（2009-2020年，0-100 cm）
红树林、盐沼和潮滩：三类湿地呈现不同变化特征
不同湿地类型呈现出明显差异。2015-2020年，红树林SOC储量约为4.85 Pg，占全球潮汐湿地SOC的58.6%，潮滩约为2.57 Pg，盐沼约为0.85 Pg。红树林和潮滩SOC储量分别下降约8.41%和5.67%，而盐沼增加约7.92%。其中，红树林的损失主要来自SOC密度下降，而潮滩同时受到面积减少和SOC密度下降影响；盐沼的增加则与面积扩张和SOC密度提高共同有关。
Fig. 2 | 红树林、盐沼和潮汐湿地的SOC储量变化（0-100 cm，2009-2020年）的全球分布（0.5°聚合）、纬度格局及大陆柱状图
不同收入水平国家的SOC变化不同
不同收入水平国家之间的SOC变化也存在明显差异。高收入国家的潮汐湿地SOC总体较为稳定，低收入国家平均表现为轻微增加，而中低收入和中高收入国家则出现更明显的SOC损失。这些差异可能与各国所处的发展阶段、土地利用转换、湿地开发压力以及环境管理能力有关。
Fig. 3 | 不同收入水平国家间SOC储量变化（Tg）的差异
不同湿地类型具有不同环境主导因素
环境驱动因素也因湿地类型而异：红树林SOC主要受到最低温度、海拔、悬浮物和降水等因素影响，盐沼和潮滩则更多受到潮汐和其他海洋水动力因素控制。
Fig. 4 | 基于SHAP的红树林（A）、盐沼（B）和潮汐湿地（C）土壤有机碳驱动因子分析
潮汐湿地面积变化并不能完全代表蓝碳储量变化
全球潮汐湿地SOC的变化，是湿地面积、单位面积SOC密度、土壤深度以及不同生态系统环境过程共同作用的结果。特别是红树林的结果显示，即使湿地面积总体保持相对稳定，其SOC密度仍可能下降，从而造成明显的碳储量损失。
与此同时，研究将长期受到较少关注的潮滩纳入全球统一核算框架。结果显示，潮滩虽然SOC密度低于红树林，但由于面积广泛，其SOC总储量约为2.57 Pg，占全球潮汐湿地SOC的近三分之一，表明潮滩同样是全球蓝碳体系中不可忽视的组成部分。
作者也指出，本研究仍存在一定不确定性，包括遥感湿地分类误差、部分区域土壤样本不足，以及海草床尚未纳入全球评估等。因此，这些结果主要用于揭示全球和大区域尺度上的总体格局及变化趋势，在解释具体局地湿地的SOC变化时仍需结合实地观测。
研究成果以“Spatio-temporal patterns and environmental controls of soil organic carbon stocks in global tidal wetlands since 2009”为题，于2026年7月28日在线发表于Nature子刊Nature Communications，南京大学地理与海洋科学学院在读博士生杨辰丛海为第一作者，中国人民大学公共管理学院杨琳教授为通讯作者。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-76092-4
