湿地生态系统演化监测与恢复

随着全球气候变暖的加剧，温室气体的减排工作引起越来越多学者的关注，提高陆地生态系统固碳能力成为学术界关注的热点问题。[6]湿地具有较高的初级生产力，湿地植物通过光合作用固定大气中的CO2，湿地植被储碳固碳功能在稳定全球气候方面发挥了重要作用。湿地生态系统是地球上单位面积固碳能力最强、生物多样性保护最大的生态系统。[7]湿地具有巨大的生态环境功能，一方面因储存着大量的碳而具有碳“汇”的特征，另一方面因温室气体的释放源而具有碳“源”的特性，因此它具有碳源、碳汇的双重性。[4,8]因此，深入开展湿地碳储量及碳汇研究，对于量化全球气候变化条件下绿洲湿地碳汇功能具有重要的科学意义和实践意义。

旱区内陆湿地是我国重要的湿地类型之一，多分布于绿洲、河滩等生态环境敏感地带，一旦破坏很难恢复。[9]在干旱区以水为纽带的物质循环中，湿地的类型、分布、成因及演变等均具有鲜明的区域特色，湿地对旱区的生态与环境变化有着直接的作用和重大的影响，并与地区经济发展密切相关。银川平原地处干旱半干旱地区，是气候变化敏感区和生态环境脆弱区。受全球气候变化的影响，近几十年来，宁夏温度升高，降水量减少，干旱化程度加重，极端天气气候事件增加，生态系统的风险性进一步加大。为了适应气候变化，宁夏采取了湿地恢复与保护、天然林资源保护、“三北”防护林体系建设、退耕还林、防沙治沙、生态移民等生态建设与保护措施。2002年以来，宁夏加强湿地保护与恢复工作，实施了艾依河连通主要湖泊、大小西湖连通等水系建设和湿地恢复工程，从根本上解决了区域自然湿地萎缩的状况，湿地生态环境建设取得了显著成就，其生态效益、经济效益、社会效益、环境效益、固碳效益等逐渐显现。“十三五”期间，宁夏进一步加大湿地生态环境建设力度，湿地植被覆盖率将持续提高，必将对生态环境和区域气候产生重要影响，促进经济社会的可持续发展，其综合效益将会更加显著。研究测定银川平原湿地的植被生物量、植被碳含量和土壤有机碳含量以及定量研究湿地生态系统的碳储量，科学评估银川平原湿地的碳汇贡献，对区域提高生态环境建设水平、应对气候变化能力、节能减排工作和建设和谐、美丽、富裕新宁夏具有重要的科学意义和实践意义，为提升区域碳汇能力提供理论支持；同时为宁夏有关决策部门科学决策和实施湿地恢复与保护工程提供理论依据。

银川平原湿地生态系统是西部旱区湿地生态系统的典型代表，本研究的目的在于以科学理论为指导，综合集成多种方法，采用“3S”技术、实地定点测定和样方采样实验室数据及湿地遥感碳估测模型数据相结合的方法，系统估测2000~2014年14年间银川平原不同类型湿地生态系统的碳储量和碳汇功能，探讨其历史演化规律。

本课题研究的科学意义和价值在于以演替理论、碳汇理论、生态发展理论等为理论指导，通过对银川平原湿地碳储量及碳汇能力的研究，探讨旱区湿地碳储量、碳汇能力测算和评估的科学方法与理论支持。本研究成果为区域碳汇功能动态监测、促进区域湿地碳循环、提升区域碳汇能力提供理论与方法创新，为政府决策和项目实施、促进区域可持续发展提供科学依据。同时，对应对全球气候变化、了解碳循环规律、增加碳汇、维持区域生态平衡具有重要的实践和理论意义，对进一步研究全球气候背景下的湿地碳动态测评具有参考意义。