WaterLANDS：欧洲湿地恢复的碳汇潜力与生物多样性效应数据库

《Global Ecology and Biogeography》：WaterLANDS: A Database of Carbon Stocks, GHG Fluxes and Biodiversity Indicators in Restored European Wetlands

本文系统构建了欧洲湿地恢复综合数据库（WaterLANDS），整合2534条碳储量（SOC/DOC）、温室气体（GHG）通量（CO2/CH4/N2O）及生物多样性指标数据，通过对比退化/原始参照点揭示恢复成效。该数据库为欧盟自然恢复法案（2024）提供实证支持，助力气候变化减缓与生物多样性保护策略优化。

　　

摘要

湿地恢复作为实现欧洲绿色协议气候与生物多样性目标的关键途径，其成效评估需系统数据支撑。WaterLANDS数据库通过系统文献检索（PICO框架）整合2000-2024年间欧洲湿地恢复项目的2534条数据，涵盖碳储量、温室气体通量和生物多样性指标，并包含恢复策略、前期土地利用等环境参数。数据库支持退化-恢复-原始状态的对比分析，为恢复效果评估提供多维视角。

引言

气候变化与生物多样性丧失是当前核心环境挑战，湿地生态系统通过碳封存和栖息地提供功能对此具有缓解作用。欧洲湿地仅存历史范围的三分之一，欧盟《自然恢复法案》（2024）提出2030年恢复20%退化生态系统的目标，凸显湿地恢复的紧迫性。现有研究多聚焦特定湿地类型或单一指标，缺乏跨区域、多指标的综合数据集。WaterLANDS数据库填补此空白，为政策制定与恢复实践提供证据基础。

方法

1. 1.
   文献检索与筛选：基于PICO(L)框架在Web of Science检索4169篇文献，辅以8篇meta分析中的415篇研究，通过PRISMA流程最终纳入130篇研究。
2. 2.
   数据提取与标准化：提取碳储量（如土壤有机碳SOC、溶解有机碳DOC）、温室气体通量（CO₂/CH₄/N₂O）及生物多样性指标（丰度、丰富度等），统一坐标与气候数据（WorldClim2.1），分类恢复策略为弃耕、非生物修复（如再湿润）与主动种植。
3. 3.
   数据分析：计算恢复与对照点变化百分比（变化<0.5%视为无变化），定性描述趋势。

结果

1. 1.
   数据库概览：70%数据以退化为对照，30%以原始状态为参照；74%条目涉及生物多样性，泥炭地与盐沼为主要研究湿地类型。恢复年限跨度为数月至139年。
2. 2.
   碳储量变化：相较于退化湿地，恢复后土壤有机碳（SOC）、地上生物量（AGB）多呈正向增长；但与原始湿地相比，总碳（TC）与地下生物量（BGB）仍存差距。溶解有机碳（DOC）在恢复后浓度升高可能反映水文条件改变而非碳储量增加。
3. 3.
   温室气体通量：恢复湿地CO₂净生态系统交换（NEE）多表现为碳汇，但CH₄排放增加；N₂O通量以吸收为主。与非生物修复相比，弃耕与种植策略研究较少。
4. 4.
   生物多样性响应：植物多样性在恢复后较退化状态显著提升，但较原始湿地仍有差距；无脊椎动物与脊椎动物指标响应不一，群落相似性指数显示恢复湿地与原始状态存在异质性。
5. 5.
   影响因素：排水与富营养化是主要恢复前扰动；再湿润与营养负荷削减为非生物修复核心措施，其效果受恢复年限与湿地类型调控。

讨论

WaterLANDS数据库通过多指标整合揭示湿地恢复的复杂效应，但数据异质性（如原始参照点定义不一）需在分析中审慎处理。未来研究可结合恢复年限与策略深入探索恢复轨迹，为差异化恢复实践提供指导。数据库的开放共享将助推欧洲湿地恢复的科学决策与政策优化。