一“碳”究竟：濕地的固碳能力到底有多強？
濕地的固碳能力到底有多強？
濕地被稱為“淡水之源”“地球之腎”，有蓄洪防旱、調節氣候、凈化水質等重要生態功能，是生物多樣性的寶庫。更重要的是，濕地有優越的固碳能力，是重要的“碳匯”。那么。濕地到底是怎樣把“碳”吸收并儲存起來的呢？
土壤微生物：能力出眾的“捕碳者”
提到固碳，大家往往想到的是植物通過光合作用將大氣中的CO2捕獲，合成為有機物進行儲存的過程。其實，濕地更隱藏著神秘的“土壤碳庫”——濕地土壤中豐富的微生物可以通過分解、轉化與穩定作用促進土壤碳長期保存，少數自養微生物和藻類更是可以直接固定CO2。
研究表明，天然濕地儲存了陸地生態系統中20%-30%的土壤有機碳，小小的微生物們在固碳過程中功不可沒！濕地生態系統往往包括了多種不同的土壤環境，不僅富含其他生態系統中常見的變形菌、擬桿菌等微生物，也有在淹水土壤中大量繁殖的厭氧菌和藻類伴生菌，使得形成高物種多樣性的微生物群落。
與高等植物和某些能夠“單打獨斗”的自養微生物不同，土壤微生物的固碳能力可以通過多個物種的通力合作實現。它們的某些代謝產物可以從細胞中擴散到環境中，再被周圍其他微生物攝取利用，某些微生物還會向環境中分泌一些可以催化化學反應的酶，直接對環境中的物質進行利用和改造。這些微妙的機制使濕地中的土壤微生物成為了一個有機的整體，通過群落協作提高有機碳的生成和穩定效率。
濕地墾殖，會影響碳匯功能嗎？
這種精妙的合作模式豐富了濕地生態系統的固碳途徑，但也帶來了一個問題：一旦這個微生物“聯盟”被破壞，濕地的固碳能力會大打折扣嗎？研究者對開墾后的濕地進行了追蹤研究，發現開墾后土壤微生物的生長變快，豐度提升，但固碳能力反而下降了。
這源于微生物的“收支平衡”：如果我們把微生物的固碳能力看作是“掙錢”的過程，那么在微生物的生命活動中還存在許多不可或缺的“花錢”過程。微生物表現出的“固碳”，其實是單位時間內掙錢多于花錢，因此整體存款表現為增加的過程。而當濕地被開墾后，微生物生長變快，需要“花錢”的消費也必然變多。在這個過程中，微生物的碳利用效率降低，類似于花錢變得大手大腳，最終“存款”增長變慢甚至消耗殆盡。因此，保護濕地對于增強土壤固碳能力至關重要。
城市小微濕地：固碳新勢力？
城市中與人類相伴的小型濕地雖受人類活動影響大、富營養化程度高，卻可能具備獨特固碳能力。
研究顯示，與內陸自然濕地相比城市濕地的土壤微生物種類發生了變化，與植物伴生的微生物豐度降低，但是與藻類伴生的微生物豐度增加。這可能與城市濕地富營養化程度高、藻類含量較高相關。在不同類型的城市濕地中，河流等具有流動水源的小型濕地微生物多樣性程度更高，說明水體的更新對土壤微生物豐富度有利。對城市濕地中的土壤微生物進行測序后發現，城市濕地宏基因組編碼的固碳途徑完整度超過70%，這個數值在天然濕地和城市濕地中的差別不大，說明驅動碳循環對于濕地存續很重要，因此在宏基因組上表現保守。
城市濕地微生物在固碳方面存在豐富的物種儲備，包含豐富的固碳途徑，這說明城市濕地完全具備高效固碳基礎。但考慮到土壤pH值、溫度和人類干擾都可能對土壤微生物代謝造成影響，城市濕地的實際固碳能力波動較大，要想真的讓它們發揮固碳作用，日常管理和定期修復是不可缺少的。若是土壤微生物群落發生微妙的變化，導致CH4等氣體排放增加，城市小微濕地也可能從凈匯變為凈源，無法起到固碳作用。
但驚喜的是，城市濕地中具有降解環境污染物（甲苯、三氯乙烯）的微生物占比高于自然濕地，說明城市濕地能根據人類干擾情況進行自我調整修復。
城市濕地不僅具備固碳能力，還發展出與人類活動相關的特殊固碳能力。隨著生態文明推進，城市小微濕地的保護和建設正逐步落實，融入人類生活，綠色城市、綠色發展已經從夢想照進現實！
來源：科普中國
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