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海洋一所科研人員在海岸帶土壤碳儲量研究中取得新進展

近日,自然資源部第一海洋研究所科研人員在海岸帶土壤碳儲量研究中取得新進展,研究成果以全文的形式發表于學術期刊《catena》(sci一區top期刊,if=5.198)和《ecological indicators》(sci二區,if=4.958)。論文由海洋一所海岸帶科學與海洋發展戰略研究中心、海岸帶科學與綜合管理部重點實驗室池源副研究員(第一作者)、劉大海正進階工程師(通訊作者)等科研人員共同完成。

土壤是地球上最重要的碳庫之一,在全球氣候變化和元素生物地球化學循環中扮演着重要的角色。濱海濕地作為“海岸帶藍色碳彙(coastal blue carbon)”的主體,是推動實作國家“碳達峰、碳中和”目标的關鍵區域。濱海濕地土壤碳庫是藍色碳彙的重要組成部分,能夠捕獲和掩埋有機碳,是實作碳存儲的基本載體。弄清楚濱海濕地土壤有機碳儲量的空間特征對于準确判斷海岸帶藍色碳彙能力和潛力、辨識濱海濕地碳庫的主要影響因子具有重要作用。然而,由于濱海濕地較高的調查難度和複雜的外界幹擾,如何實作高精度、低成本的濱海濕地土壤有機碳儲量估算成為一個國内外廣泛關注的重要科學問題。針對該科學問題以及精度和成本兩個關鍵點,海洋一所科研人員在前期大量研究的基礎上,提出了濱海濕地土壤因子遞進模拟(progressive simulation)和分區模拟(zonal simulation)方法,并以我國典型濱海濕地為示範區開展了研究工作。

遞進模拟方法旨在提升模拟精度。以瓯江口洞頭群島為研究區,基于濱海濕地不同土壤因子之間的相關性,以某一土壤因子的模拟結果作為另一土壤因子的預測因子,依次開展了三個等級(levels 1–3)的土壤碳氮儲量空間模拟。結果顯示,與非遞進模拟(level 1)相比,遞進模拟(level 3)結果中土壤有機碳和總氮的模拟精度分别提升了54.35%和57.24%,有效提升了濱海濕地土壤因子的模拟精度。研究提出,不同土壤因子之間以及同種土壤因子不同深度或不同時期之間的高度相關性是開展遞進模拟的前提條件。

上述論文是自然資源部海岸帶科學與綜合管理重點實驗室獲批後的首批sci署名論文,該研究得到了國家自然科學基金、海洋一所束星北青年學者基金的資助。該研究成果可應用于國土空間規劃、自然資源調查監測、濱海濕地調查、藍色碳彙核算與交易等工作。