東北地理所在凍土區(qū)泥炭沼澤歷史時(shí)期碳庫(kù)穩(wěn)定性研究中取得進(jìn)展
泥炭沼澤覆蓋全球陸地表面3-4%，其土壤碳庫(kù)中所儲(chǔ)存的碳占全球陸地土壤碳庫(kù)的近30%。然而泥炭沼澤主要分布在氣候變化敏感區(qū)（如中高緯度地區(qū)，永久凍土區(qū)等），因此泥炭沼澤土壤碳庫(kù)極易受到全球變化的影響并釋放大量的二氧化碳，從而加劇全球氣候變化。土壤碳庫(kù)的穩(wěn)定性是影響其在未來氣候變暖等環(huán)境擾動(dòng)下維持穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。盡管目前研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)氣候變暖、人類活動(dòng)加劇等環(huán)境擾動(dòng)因素已經(jīng)對(duì)泥炭沼澤碳庫(kù)的累積和分解過程產(chǎn)生了不可忽略的影響，然而目前尚不清楚這些環(huán)境擾動(dòng)因素與泥炭沼澤土壤碳庫(kù)穩(wěn)定性之間的關(guān)系。
東北地理所濕地演化與生態(tài)功能學(xué)科組通過沉積記錄的手段，將多糖和芳香族兩類化合物的含量作為評(píng)估泥炭沼澤土壤碳庫(kù)穩(wěn)定性的指標(biāo)，率先開展評(píng)估氣候變化等環(huán)境擾動(dòng)因素對(duì)泥炭沼澤土壤碳庫(kù)穩(wěn)定性影響的工作。通過對(duì)位于我國(guó)大興安嶺北部永久凍土區(qū)的五處泥炭沼澤沉積柱芯的采集和分析，綜合評(píng)估近百年來大興安嶺地區(qū)泥炭沼澤土壤碳庫(kù)穩(wěn)定性的變化規(guī)律及其潛在的驅(qū)動(dòng)因素。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比于世界上其他同緯度地區(qū)泥炭沼澤，大興安嶺地區(qū)泥炭沼澤土壤碳庫(kù)中含有較多的多糖化合物和較少的芳香族化合物，因此這一地區(qū)泥炭沼澤土壤碳庫(kù)的穩(wěn)定性相對(duì)較弱。
19世紀(jì)末以來，大興安嶺地區(qū)人類活動(dòng)日益加劇，人類活動(dòng)引起的野火頻發(fā)不僅促使泥炭沼澤植被的生長(zhǎng)，提高碳累積速率；由于野火頻發(fā)促使表層土壤中易分解的有機(jī)物快速分解且產(chǎn)生含有芳香族結(jié)構(gòu)的熱解碳，因此野火頻發(fā)也提高泥炭沼澤土壤碳庫(kù)中芳香族化合物的含量，進(jìn)而增加土壤碳庫(kù)的穩(wěn)定性。因此在1900-1980年間，野火頻發(fā)促使大興安嶺北部地區(qū)泥炭沼澤土壤碳庫(kù)的累積速率和穩(wěn)定性均明顯增加。大興安嶺北部野火發(fā)生的頻率和強(qiáng)度在20世紀(jì)80年代以來開始明顯下降，泥炭沼澤土壤碳庫(kù)的累積速率和穩(wěn)定性也隨之開始下降。氣候變化逐漸成為影響泥炭沼澤土壤碳庫(kù)的主要因素，從2000年至今，氣溫升高和降水減少導(dǎo)致大興安嶺地區(qū)北部泥炭沼澤土壤碳庫(kù)的累積速率和穩(wěn)定性均出現(xiàn)增加的趨勢(shì)。本研究首次論述了近百年來氣候變化、野火頻發(fā)等環(huán)境擾動(dòng)因素對(duì)泥炭沼澤土壤碳庫(kù)穩(wěn)定性的影響，同時(shí)研究結(jié)果將為評(píng)估和預(yù)測(cè)未來全球變化對(duì)泥炭沼澤土壤碳庫(kù)的影響具有重要的意義。
本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（41701217; 41907381; 41571191）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFA0602301）和長(zhǎng)白山濕地與生態(tài)吉林省聯(lián)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金（CWE18-1）的資助。相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊《Science of the Total Environment》上。
Cong J., Gao C., Han D., Li Y., Wang G., 2020. Stability of the permafrost peatlands carbon pool under climate change and wildfires during the last 150 years in the northern Great Khingan Mountains, China. Science of the Total Environment. 721, 136476.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969719364721
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