淡水濕地是全球重要的碳調節系統，其植被與土壤中儲存的有機碳總量估計約為450千兆噸，儲存時間可長達千年。

盡管濕地會通過微生物活動與生態系統呼吸釋放二氧化碳、甲烷等溫室氣體，但較高的水位限制了氧氣進入土壤，從而抑制了好氧菌對有機物的分解。這一機制有助于平衡碳排放，使淡水濕地在自然狀態下成為全球重要的碳匯。

放牧等外部干擾會對多種生態系統的碳收支產生影響。適度放牧有助于促進植被生長、增強碳固定能力并提升土壤碳儲量，同時降低碳排放。然而，過度放牧則可能增加碳排放，削弱淡水濕地的碳匯功能。

研究設計：

研究團隊在澳大利亞東南部威默拉地區開展了一項為期一年的研究，重點比較兩塊雨水充沛、季節性淹沒的淡水濕地（Kealy農場和Smith農場）內各種放牧機制對碳儲量（植物生物量和土壤碳）和季節性碳通量的影響。

實驗設置三種放牧機制：

持續放牧：全年均有羊群在場

短期集中放牧：僅在春季放牧兩周

禁牧的隔離區

兩處實驗田地位于過度放牧的牧羊場上，通過圍欄劃分出不同放牧區域，為“短期集中放牧區"和“持續放牧區"。白色方塊代表禁止羊群進入的隔離試驗區，黑色方塊則是允許羊群自由進入的開放試驗區。

研究方法：

研究采用便攜式PVC環形暗箱，將其部分埋入土壤（1–2厘米），結合超便攜溫室氣體分析儀（UGGA）現場測定二氧化碳與甲烷的通量。每個觀測點均覆蓋有植被的濕地土壤，以反映濕地整體碳交換情況。

OA-ICOS GLA132-GGA 超便攜式溫室氣體分析儀“UGGA"

箱內空氣通過12伏電池驅動的小風扇保持流通。箱頂覆蓋PVC蓋，并通過透明管與UGGA形成閉環連接。分析儀每5~10分鐘記錄一次箱內CH?和CO?濃度。每次采樣結束后移開箱蓋，使內部恢復自然光照與氣體交換。所有通量數據均為晝夜多次測量的平均值。

研究還在不同季節（溫度、降水與植被生長差異顯著時期）對每個濕地的觀測點進行連續兩天的測量，以捕捉碳排放的季節性變化。

研究發現：

1、CO?通量變化

季節因素（溫度、降水與水位波動）是導致兩類濕地及各區域二氧化碳通量差異的主要原因。除放牧方式與季節影響外，晝夜差異也十分顯著：夜間CO?排放量比白天高出31%。

在兩處研究的濕地生態系統中，隔離和開放試驗區的CO?通量季節性變化（Kealy）。灰色柱狀圖代表隔離試驗區，白色柱狀圖代表放牧試驗區。

觀測顯示，一旦濕地禁止放牧，二氧化碳排放量可減少約35%，表明禁牧有助于保持濕地碳儲量，并提升固碳潛力。

2、CH?排放特征

整個監測期間甲烷排放總體較低，且與水位變化密切相關。例如，2017年夏季因水位較高，甲烷排放達到峰值；而在之后水位下降時期，幾乎未檢測到CH?釋放。

各濕地生態系統及不同季節的CH?通量與水深變化。2017年初夏Kealy濕地遭遇孤立風暴事件期間，在高水位條件下出現了甲烷排放峰值。

3、生物量和土壤碳

研究表明，無論是持續放牧還是短期集中放牧，隔離區內的地上生物量均比放牧區高6.4%。同時，隔離區的土壤碳濃度也比放牧區高出30%。這一結果一致表明，放牧活動會降低濕地地上生物量與土壤碳儲量，并增加碳排放。

管理啟示和應用：

研究發現，盡管短期集中放牧在一定程度上有助于提升碳儲存、降低二氧化碳排放，并具備較好的投資回報潛力，但在雨養型淡水濕地中禁止放牧，仍是增加土壤與植被碳儲量、減少碳排放的最佳管理策略。

明確適宜的濕地放牧方式，既能提升碳儲存，又可控制碳排放，將為濕地生態系統的科學管理提供重要依據。

案例來源：

Limpert, K.E., Carnell, P.E. & Macreadie,P.I. 合理管理農業放牧以提升淡水濕地的碳匯能力，濕地生態管理[J],2021,29:231-244.

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