北方泥炭地广泛分布在北半球中高纬度的多年冻土区，是长时间尺度固碳效率最高的自然生态系统。水域沼泽化是泥炭地形成的重要途径之一，初级生产者由藻类为主转变为沉水植物或浮水植物为主，并逐渐形成具有高含量有机质的泥炭层，进而明显提高了原有湖泊生态系统所在区域自然生态系统的碳捕获能力。全球气候变暖正加速北半球多年冻土退化，引发地表下陷并在水汽充足地区造成地表积水进而形成热融湖塘。由于热融湖塘边缘区域水位较浅，沼生植被逐渐成为优势物种并促使热融湖畔泥炭地的形成，成为独特的热融湖–泥炭地–森林复合生态系统类型。相比于传统水域沼泽化过程，热融湖畔泥炭地的形成过程通常具有形成时间短、碳库累积快、受地貌因素影响大等特点。然而当前研究尚未明确气候变化和地貌改变对热融湖畔泥炭地形成过程的影响以及热融湖畔泥炭地的形成对区内碳收支的影响。

为了明确多年冻土区热融湖畔泥炭地碳库的形成过程及碳累积过程。湿地演化与生态功能学科组的研究人员以位于全球中高纬度多年冻土区最南缘的大兴安岭北部（图强）地区中典型热融湖畔泥炭地为研究对象，通过野外样带调查和多钻孔泥炭沉积记录分析发现，干旱事件和局部地貌对热融湖畔泥炭地的湖向扩张进程产生重要影响，扩张速率介于2 cm yr^-1 ~ 32 cm yr^-1；受水位下降和气候变暖的双重影响，自1950s起热融湖畔泥炭地由形成初期的缓慢碳累积阶段转变为快速碳累积阶段，碳累积速率从45.2±5.5 g C m^-2 yr^-1增至 330.5±14.4 g C m^-2 yr^-1；泥炭地面积扩张与快速碳累积速率共同促进了热融湖畔泥炭地总碳储量的显著增加，在公元1700年以前，泥炭地形成初期的面积增加是导致泥炭地碳库储量增加的最主要因素，而自1950s以来，快速碳累积速率是导致泥炭地碳储量增加的最主要因素，并促使所研究的泥炭地累积了近总碳储量（1.14×10⁴吨）三分之一的碳；此外，随着热融湖畔泥炭地进入快速碳累积阶段，泥炭中化学性质较为稳定的芳香类化合物的比例从 29.3% 增至 32.3%，表明近年来热融湖畔泥炭地土壤碳库的化学稳定性也有所提高。

图1 大兴安岭北部多年冻土区典型热融湖畔泥炭地形成过程及碳库累积变化

相关研究成果发表于古环境地质领域经典期刊Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology，由东北地理所硕士研究生高江涛为第一作者。该项研究工作得到国家自然科学基金 (42494822, 42301120, 42171103, 42330509)、国家重点研发计划 (2023YFF0807201)、吉林省科技厅 (20250101022JJ) 等项目资助。

论文信息及链接如下：

Gao Jiangtao, Cong Jinxin, Li Guangxin, Shi Yingjie, Han Dongxue^*, Wang Guoping, Gao Chuanyu^*. Permafrost peatland development at thermokarst lake margins in the northern Greater Khingan Mountains of Northeast China: Rapid areal increase and carbon accumulation since the 1950s. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2025,113281. DOI:10.1016/j.palaeo.2025.113281

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031018225005668