湿地是地球生态系统中至关重要的碳库，在全球碳循环中发挥着关键作用。在气候变化与人类活动的双重影响下，湿地的水文连通性正持续发生变化。这种变化给湿地植被的固碳能力带来怎样的影响，目前科学界仍缺乏系统且清晰的认识。特别是“水文连通性越强，湿地固碳能力就越强”被视为“理所当然”的观点，并未经过充分、严格的科学验证。

近日，中国科学院南京地理与湖泊研究所（以下简称南京地湖所）科研团队以中国最大淡水湖——鄱阳湖为研究对象，利用自主研发的水文连通性评估工具CAST，对鄱阳湖内77个碟形湖的连通性进行了系统分类与定量分析。该研究于近期发表于Water Resources Research。

此次研究不仅通过记录鄱阳湖碟形湖与主湖的连通时长，将其划分为高、中、低3类连通类型，而且深入揭示了3项关键科学发现。

首先，研究结论颠覆了“水文连通性越强，湿地固碳能力就越强”的传统认知。论文第一作者、南京地湖所副研究员谭志强告诉《中国科学报》：“这次研究聚焦于湿地植被碳储量的变化，我们发现低连通性碟形湖的植被年均固碳量显著高于高连通性碟形湖，单位面积固碳能力高出约29%，因此得出‘低连通’反而‘高固碳’的结论。”其次，研究人员发现，退水期的水文连通性格局是驱动湿地碳汇变化的最关键因素，这意味着退水期是关键水文窗口期。第三，研究解释了人类活动对碳储量的影响。研究人员分析了2000年~2020年间的数据，发现鄱阳湖湿地植被碳储量以年均0.09太克（Tg）的速率增长，且三峡工程运行后，碳汇能力提升更为显著。“三峡工程运行后，退水提前延长了秋季生长期，导致更多的生物量积累，这是鄱阳湖湿地植被碳储量增加的关键机制。同时，枯水期水位持续偏低导致更多的洲滩裸露，生产力更高的洲滩植被取代沉水植被引起碳储量增加。”谭志强表示。

根据研究结论，研究人员建议，湿地保护与修复应避免“连通即优”的单一思路，转而实施基于生态过程的水文时序精准调控。具体而言，需综合考虑碟形湖功能定位、植被物候与水文节律的动态匹配：在涨水期，可适度延缓碟形湖水位上升，以减少淹没对春季植被生长的抑制；在退水期，则应通过优化碟形湖闸门调度，模拟自然退水过程，为秋季植被生长延展光合作用窗口，从而增强碳累积效率。这一“因时制宜”的调控策略，有助于在复杂水文条件下协同提升湿地生态功能与固碳潜力。

研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、江西省重点研发计划、赣鄱英才计划等项目资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2024WR039631

图1. 不同连通性水平下季节性孤立湖泊的碳储量差异。

图2. 水文连通性与植被碳储量的相关性分析。

图3. 鄱阳湖湿地植被碳汇速率空间分布与年际变化。受访者供图