从自然到集约：泥炭地农业中的温室气体排放研究揭秘
编·者·按
在全球气候变化日益严峻的背景下，寻找有效的碳汇和减缓温室气体排放的策略成为了科学界与政策制定者共同关注的焦点。湿地，作为地球上最具生产力的生态系统之一，其在碳储存、调节气候及维持生物多样性方面的作用不容忽视。而泥炭地农业，作为一种旨在可持续利用泥炭地资源的同时减少环境影响的创新实践，正逐渐进入人们的视野。近期，一项于2024年7月2日发表在《湿地生物地球化学》期刊上的研究，为我们揭示了湿草甸泥炭地上鹬草（Phalaris arundinacea）种植在不同管理强度下对温室气体平衡的影响，为湿地恢复与泥炭地农业（Paludiculture）的可持续发展提供了新视角。
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珍宝岛东方红湿地。摄影：张维忠 | 供图：黑龙江鸡西市文旅局
该研究旨在探讨在湿草甸泥炭地上实施不同管理策略时，鹬草种植对温室气体排放及生物质产量的影响。研究团队设置了三种管理方案：每年收割两次并施用200公斤氮肥、每年收割五次并施用同量氮肥，以及不进行收割和施肥的自然生长状态。令人意外的是，研究结果表明，这三种管理方式在生物质产量和温室气体排放方面并未展现出显著差异，所有处理的全球变暖潜能值（GWP）几乎相等。尽管加强管理和施肥能促进鹬草的生长，增加生物质的积累，但同时也提升了生物质分解过程中的碳排放。这一发现挑战了传统观念中认为增加作物产量就能有效降低温室气体排放的假设，强调了生态系统内碳循环的复杂性。
这一发现对于理解湿地生态系统对气候变化的响应机制具有重要意义，为我们理解湿地生态系统中碳循环的动态变化提供了新的视角。它挑战了传统观念中“强化管理即能提高碳汇能力”的假设，提示我们在制定湿地保护与管理策略时，需综合考虑生态系统的整体功能和长期稳定性，而非单一追求短期的生物质产量或碳吸收量。作为一种潜在的、低成本的碳储存方式，自然恢复的湿地或许能更有效地贡献于全球气候变化的缓解。此外，研究还强调了湿地恢复与泥炭地农业在气候变化缓解中的双重角色。恢复湿地能够直接减少温室气体排放，而泥炭地农业则通过合理的土地利用和管理实践，为缓解气候变化提供了新的可能，两者相辅相成，共同构成了应对气候变化的绿色屏障。
笔者认为，面对气候变化这一全球性挑战，湿地恢复与泥炭地农业的探讨无疑为我们提供了宝贵的启示。本研究的结果表明，在追求生态效益与经济效益平衡的过程中，不应忽视生态系统的复杂性和自我复原力。未来，我们应更加注重科学规划与管理，避免过度干预导致的生态失衡。同时，应加大对湿地保护与恢复项目的支持力度，鼓励采用自然恢复手段，让湿地这一“地球之肾”在应对气候变化中发挥更大的作用。探索并实践创新的泥炭地农业模式，不仅是应对气候变化、促进生态平衡的必然选择，更是人类社会向可持续发展转型的关键一步。这些模式融合了生态农业的精髓，强调生态系统的自然循环与自我恢复能力，通过减少化学肥料和农药的使用，保护生物多样性，维持土壤健康，确保农业生产的长期稳定性和可持续性。
海洋与湿地·小百科
泥炭地农业
泥炭地农业（Paludiculture）是一种在湿地或重新湿化的泥炭地上进行的农业实践，旨在种植适应湿润环境的作物，如鹬草（Phalaris arundinacea）。这种方法保持泥炭地的水分平衡，防止泥炭干燥和氧化，从而减少温室气体排放，并提高泥炭地的碳储存能力。此外，泥炭地农业还提供了生物质能源的生产机会，同时保护了湿地生态系统，增强了生物多样性，并提供了水质净化和防洪等生态服务。
全球变暖潜值
全球变暖潜能值（Global Warming Potential, GWP）是用来衡量一种温室气体对全球变暖影响的指标。它表示特定气体在一定时间内（通常为100年）对全球变暖的相对贡献，通常以二氧化碳（CO2）为基准进行比较。GWP的单位是相对于二氧化碳的倍数，即一种气体的GWP值表示它对全球变暖的影响相对于同等质量的二氧化碳的影响程度。GWP通过考虑以下两个因素来计算：辐射强度、气体在大气中的存在时间。
【生态系统净交换量】
生态系统净交换量（Net Ecosystem Exchange, NEE）是指生态系统与大气之间的净碳交换量。它量化了一个生态系统在一定时间内（通常是年度或季节）对二氧化碳（CO2）的吸收或释放情况。NEE可以用来评估一个生态系统作为碳汇（即吸收更多的二氧化碳）或碳源（即释放更多的二氧化碳）的角色。
【鹬草】
鹬草（学名：Phalaris arundinacea），又称虉草，是一种多年生草本植物，原产于欧亚大陆、北非和北美。它是一种常见的湿地植物，可生长在水边、沼泽地和草地等地方。鹬草可达2米高，茎直立，叶片扁平，呈绿色或杂色。鹬草的花序呈圆锥形，由小穗组成，每个小穗有2-3朵小花。鹬草的种子很小，呈褐色，可以随风传播。鹬草是一种重要的经济植物，具有多种用途，比如它的茎秆可用于编织草席、草帽等。不过，鹬草也是一种入侵植物，在许多地区已成为生态环境的威胁。
论文原文：Nielsen, C.K. et al. (2024) To harvest or not to harvest: Management intensity did not affect greenhouse gas balances of Phalaris Arundinacea paludiculture - wetlands, SpringerLink. Available at: https://link.springer.com/article/10.1007/s13157-024-01830-7 (Accessed: 16 July 2024).
编译 | 吴靖仪（本文作者/译者是北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院（BNU-HKBU UIC）全球化与发展（GAD）项目的学生）
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编译 |吴靖仪
审核 | Daisy
排版 | 绿叶
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