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亮点成果

中度火扰动促使多年冻土区泥炭地过去千年里发挥更高效的固碳功能

来源:

来源:   |  发布时间:2025-06-30   |  【 大  中  小 】

  泥炭地作为长时间尺度固碳效率最高的自然生态系统,储存全球土壤碳库近30%,并有大约144Pg碳储存在多年冻土泥炭地中。由于这些泥炭地位于多年冻土区,相比于其他地区泥炭地,更容易受到气候变化、火扰动及区域人类活动的叠加影响。泥炭地作为高碳密度自然生态系统,未来全球变化影响下,泥炭地碳库究竟是碳的“定时炸弹”还是“金矿”已引起广泛讨论。尽管泥炭地碳库稳定性是影响其应对全球变化过程中的一个关键因素,然而,很少有研究侧重于评估长时间尺度下环境变化对泥炭地碳库长期累积过程和稳定性的影响。本研究以大兴安岭典型冻土泥炭地为研究对象,利用泥炭沉积记录中保存的有机质和热解碳的化学结构特征,重建过去千年里大兴安岭冻土泥炭地的有机质来源、火烧强度及燃料来源特征,并通过对比分析泥炭地过去千年里碳累积速率和碳库稳定性演变过程,评估气候变化影响下,火烧和有机质来源改变对冻土泥炭地碳库累积和稳定性演变过程的影响。

  研究发现,灌丛是大兴安岭冻土泥炭地有机质的主要来源。过去千年里,灌丛源有机质在劲涛泥炭地和宏图泥炭地分别占总有机质的88.2±14.6%和78.8±21.5%。中度火扰动的发生提高了灌木源有机质在总有机质中的比例,然而,高强度火扰动将促使有机质的主要来源从灌丛源转变为草本源,特别是在距今300-200年的劲涛泥炭地,并同时明显降低泥炭地土壤碳库的稳定性(图1)。随着多年冻土泥炭地有机质中灌丛源有机质的比例升高,碳累积速率和碳稳定性逐渐升高。随着火烧强度的增加,泥炭地碳累积速率出现先上升后下降的趋势,而碳库稳定性则逐渐升高。综合考虑泥炭地碳累积速率和碳稳定性的变化过程,中等强度的火扰动可以促使泥炭地碳库中累积更多化学稳定性较高的碳,进而更有利于泥炭地在长时间尺度的固碳功能。

  相关成果发表于《Global and Planetary Change》,该研究得到国家重点研发计划(2023YFF0807201)等项目的资助。

图1:过去千年大兴安岭冻土泥炭地有机质来源及火烧强度演变及对泥炭地碳库影响

  论文引用信息:

  J. Cong,G. Li,D. Han,G. Wang and C. Gao. Historical effects of organic matter sources and fire intensity on permafrost peatland carbon dynamic in northern Great Khingan Mountains (China) over the last millennium.Global and Planetary Change 2025. 104947

  原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921818125002565


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