时炭冻土区泥炭沼泽历史时期碳库稳定性研究取得进展

泥炭沼泽覆盖全球地表的3-4%，其土壤碳库中储存的碳占全球陆地土壤碳库的近30%。但泥炭沼泽主要分布在气候变化敏感地区，因此泥炭沼泽的土壤碳库容易受到全球变化的影响，释放出大量的二氧化碳，从而加剧全球气候变化。在未来气候变暖等环境干扰下，土壤碳库的稳定性是影响其稳定性的关键因素。虽然已经发现气候变暖和人类活动加剧等环境干扰因素对泥炭沼泽碳库的积累和分解有显著影响，但这些环境干扰因素与泥炭沼泽土壤碳库稳定性之间的关系尚不清楚。

中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地演化与生态功能学科组，以多糖和芳香化合物含量作为评价泥炭沼泽土壤碳库稳定性的指标，率先评价气候变化等环境干扰因素对泥炭沼泽土壤碳库稳定性的影响。在收集和分析我国大兴安岭北部多年冻土区5个泥炭沼泽沉积岩心的基础上，综合评价了近百年来大兴安岭泥炭沼泽土壤碳库稳定性的变化规律及其潜在驱动因素。结果表明，与世界上同纬度的其他泥炭沼泽相比，大兴安岭地区泥炭沼泽土壤碳库中多糖类化合物较多，芳香族化合物较少，因此该地区泥炭沼泽土壤碳库的稳定性相对较弱。

19世纪末以来，大兴安岭地区人类活动日益加剧，人类活动引起的频繁野火不仅促进了泥炭沼泽植被的生长，而且提高了碳积累速率；由于频繁的野火促进表层土壤中易分解有机物的分解，产生含有芳香结构的热解碳，因此频繁的野火也增加了泥炭沼泽土壤碳库芳香化合物的含量，从而增加了土壤碳库的稳定性。因此，从1900年到1980年，频繁的野火促进了大兴安岭北部泥炭沼泽土壤碳库的积累速率和稳定性。自20世纪80年代以来，大兴安岭北部野火的发生频率和强度开始明显下降，泥炭沼泽土壤碳库的积累速率和稳定性也开始下降。气候变化已逐渐成为影响泥炭沼泽土壤碳库的主要因素。2000年以来，气温的升高和降水量的减少导致大兴安岭北部泥炭沼泽土壤碳库的积累速率和稳定性增加。本研究首次探讨了近百年来气候变化和频繁的野火等环境干扰因素对泥炭沼泽土壤碳库稳定性的影响，研究结果对评估和预测未来全球变化对泥炭沼泽土壤碳库的影响具有重要意义。

本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发项目和吉林省长白山湿地与生态联合重点实验室开放基金的资助。相关研究成果发表在国际期刊《全环境科学》上。