鹽沼濕地生態修復是全球緩解氣候變化和增強碳封存的一項長期策略，目前我國多個地區已實施了包括退耕還濕和自然恢復等措施的一系列生態修復措施。然而，受限于修復觀測的較短時間尺度，當前研究難以系統揭示植被恢復和演替動態對碳通量年際變化的長期影響。近期，中國科學院煙臺海岸帶研究所濱海濕地演變機制與生態修復研究組（韓廣軒研究團隊）依托中國科學院黃河三角洲濱海濕地生態試驗站，基于“退耕還濕”自然恢復濕地長達12年的生態系統碳通量連續監測數據及長時序遙感影像（圖1），解析了植被變化對鹽沼濕地年際碳匯強度的影響機制。

圖1?自然修復濕地生態系統環境數據及CO₂交換（NEE）長期監測數據

本研究將環境因子劃分為植被因子（基于長時序遙感指數）和氣候因子（來源于氣象監測數據），結合多元逐步回歸與機器學習方法，從多時間尺度和不同恢復年限兩個維度系統評估了二者對修復濕地碳通量的相對貢獻。結果表明，濱海濕地長達12年的自然恢復過程中，植被與氣候因子共同決定生態系統的CO₂凈交換量（NEE）。隨著時間尺度延長，氣候因子為NEE年際變化的主要驅動因素，但植被對NEE變異的解釋能力逐漸增強（圖2）。進一步的年度尺度分析表明，在基于氣候因子的模型中引入植被因子可顯著提升模型解釋力，且隨著恢復年限增加，提升效應更為明顯（圖3）。這說明植被改善過程在一定程度上減弱了氣候因子對CO₂封存能力的主導影響，從而增強了生態系統碳匯功能的穩定性（圖4）。本研究定量揭示了氣候與植被在長期演替過程中對NEE的協同調控機制，并凸顯了植被恢復和演替動態在維持和增強濱海濕地固碳功能中日益重要的作用。

圖2?植被和氣候在不同時間尺度上對NEE的貢獻

圖3 隨恢復年限增加植被和氣候對修復濕地NEE的貢獻

圖4?植被和氣候在自然修復過程中對生態系統碳通量的控制

相關研究成果以“Climate and vegetation jointly determine the interannual variation of net ecosystem CO₂?fluxes over 12 years in a restored coastal wetland”為題，發表于農林科學知名期刊《Agricultural and Forest Meteorology》。該研究得到了國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金以及山東省青年科學基金的支持。

此外，題為“Vegetation Types Shift Physiological and Phenological Controls on Carbon Sink Strength in a Coastal Zone”的相關研究論文，獲得了《Global Change Biology》的特別評論（該期刊每年發表的論文中僅有約1%能夠獲此認可）。該評論以“What Regulates Net Carbon Uptake in Coastal Ecosystems？”為題，同期發表在同一期刊上。評論作者、澳大利亞西悉尼大學的Elise Pendall教授充分肯定了該研究長期監測數據所取得的成果，認為所揭示的海岸帶生態系統碳匯調控機制，為相關領域提供了重要理論依據。并指出：“海岸帶生態系統易受氣候變化帶來的洪水、鹽水入侵和侵蝕等威脅。與社會和生態重要性相比，這些生態系統目前研究仍顯不足，因此Wei等人（2025）的最新研究顯得尤為關鍵?！?/span>