若尔盖典型泥炭地碳循环及其对气候变化的反馈机制

理解碳循环对气候变化的反馈机制是准确预测气候变化的基础。全球土壤碳库的1/3储存于泥炭地中，然而，泥炭地碳循环及其对气候变化的反馈研究十分缺乏，已成为近年来十分关注的科学问题。本研究以我国最大泥炭地－若尔盖泥炭地为对象，选择典型植被类型，利用中型实验生态系(mesocosm)对若尔盖典型泥炭地碳循环开展增温和地下水位控制实验，同时从碳输入（即净初级生产力）和碳输出（包括土壤呼吸、甲烷排放和可溶性有机碳流失）两方面监测泥炭地完整碳循环过程。主要研究若尔盖典型泥炭地完整碳循环过程，分析泥炭地碳循环主要控制因子，揭示泥炭地碳循环对增温和地下水位变化的响应，探讨若尔盖典型泥炭地碳循环对气候变化的反馈机制。研究结果有助于理解若尔盖泥炭地碳循环对气候变化的反馈机制，为制定我国泥炭地应对气候变化保护对策提供理论指导。

为了理解泥炭地碳循环及其对气候变化的反馈机制，本研究以我国最大泥炭地—若尔盖泥炭地为研究对象，采用中型实验生态系，重点分析了DOC特征及其对温度和水位控制的响应。结果表明：1）DOC复合物浓度季节变化总体呈先升后降趋势（8月份出现最高值）且季节变化趋势存在一定差异，其影响因素为土壤层温度、地表温度及湿度，而DOC复合物中芳香组分（Abs254nm/DOC）和有色组分相对含量（Abs400nm/DOC）的主要控制因子为降雨。2）地下水水位降低对DOC流失的影响大于增温的影响，是通过影响DOC浓度和排水体积来改变DOC年输出量，反映了人为排水等原因造成的水位降低可能会降低若尔盖泥炭地的固碳能力和储水能力。增温提高了排出水中的DOC浓度，但并未影响DOC年输出量，这预示着全球背景下的升温会可能增加若尔盖泥炭地碳循环速率。增温和水位降低均影响排出水中的DOC复合物组成结构特征，这可能会影响位于若尔盖泥炭地下游的水生生态系统（如黄河）稳定性。3）CO2特征：低、中、高3个地下水位控制水平下，生长季（5月-10月）CO2排放通量日变化均呈现“单峰”曲线。暖干化的气候变化趋势将导致若尔盖典型泥炭地中更多的CO2释放到大气中。以上结论丰富了全球泥炭地区域性碳输特征的研究，并为中国日益退化的泥炭地保护提供参考。