沼泽湿地是全球重要的碳库，植被是沼泽湿地碳固存的基础和来源。气候变化显著影响植被生长，从而影响沼泽湿地碳的固存。植被净初级生产力（NPP）是评估植被固碳能力的重要指标，也是生态系统碳循环的关键组成部分。在全球变化背景下，沼泽湿地植被生产力时空变化及其对气候变化的响应机制尚不清楚，阻碍了对全球湿地生态系统碳循环的深入理解。明确沼泽湿地植被生产力时空变化及其对气候变化的响应，对于评估全球湿地固碳潜力具有重要意义。基于气候和MODIS NPP等数据，中国科学院东北地理所湿地生态系统管理学科组分析了全球沼泽湿地植被NPP时空变化及其对气候变化的响应。

研究结果表明，2000-2022年全球沼泽湿地面积减少约1.63 × 1012 m2，其中沼泽湿地转变为草地、灌木和森林的比例分别占69.89%、15.05%、13.44%。在沼泽湿地分布未发生变化区域，2000-2022年全球沼泽湿地植被NPP呈显著增加趋势，上升趋势为16.1 g C·m-2/10a，其中巴西和南非高原北部增加最为明显。

气候变化对沼泽湿地植被NPP的影响在不同地区表现出明显的差异。气温升高显著促进了全球沼泽湿地植被NPP的增加，而这种促进作用在温暖地区相对较弱。研究进一步发现，白天和夜晚增温对全球沼泽湿地植被NPP具有不对称的影响。在高纬度寒冷地区，白天增温由于光合作用的增强对NPP的促进作用更为显著，夜晚增温可能由于减少冻害在一定程度上增加NPP。然而，在低纬度温暖地区，白天增温会显著降低沼泽湿地植被的生产力，而夜晚增温由于呼吸作用增强和补偿作用的相互抵消，进而对植被生产力产生微弱的抑制作用。

降水对全球沼泽湿地植被NPP的影响并不显著。但在干旱的中纬度地区，降水量的升高显著增加了沼泽湿地植被NPP。在较为干旱地区，降水的增加可以增强植被水分利用效率，促进植被生产力的增加。研究进一步证实，即使是湿地生态系统，植被的生长仍可能受到植物可利用水分的限制。本研究强调了气温和降水对不同地区沼泽湿地植被NPP的不同影响，并建议在湿地植被生产力的生态系统模型模拟中进一步考虑白天和夜晚温度带来的不同影响。

研究成果近期发表于Global and Planetary Change，中国科学院东北地理所张佳琦博士为第一作者，神祥金研究员和姜明研究员为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金重点项目、优秀青年基金项目（42230516、42422101），国家重点研发计划（2023YFF0807204），中国科学院青促会优秀会员（2019235）等项目的资助。

图1 全球沼泽湿地植被净初级生产力格局及时空变化

图2 全球沼泽湿地植被净初级生产力与气候因子的相关性

论文信息：Zhang Jiaqi,Zhao Meiling,Ma Rong,Feng Mingming,Ding Chen,Wu Liyuan,Lu Xianguo,Shen Xiangjin*,Jiang Ming*. Different impacts of temperature and precipitation on vegetation net primary production of global marsh wetlands. Global and Planetary Change,2025,252,104893.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.104893