研究生知识库

全球泥炭地碳库总量约为612Gt，是全球碳循环的重要组成部分，且泥炭地发育积累具有高度气候敏感性。历史上各阶段泥炭地碳积累历史及其影响因素如何，对全球碳循环的贡献有多少和未来碳积累对全球气候变化会如何响应，成为噬待解决的关键科学问题。在我国首次开展泥炭地碳积累研究将有助于理解中国泥炭地碳积累速率变化规律及其影响因素，也为今后更准确的评估中国泥炭储量提供基础。中国泥炭资源比较丰富，其分布在不同地区、气候带和季风区，既有北方泥炭（30°N以北）又有热带泥炭（南北纬30度之间），是北方泥炭向热带泥炭的过渡地带，是将两个全球最重要泥炭地碳机制有机统一的最佳研究地区。 我们选取了中国东北哈尼泥炭地、青藏高原东北边缘红原泥炭地和四川越西泥炭地三个典型发育的泥炭地为研究目标，重建了末次冰消期以来碳积累速率变化历史。综合利用腐殖化度、E4/E6、C/N和腐殖化度指数，多角度研究泥炭分解的变化，并结合泥炭植物残体纤维素的碳、氧同位素、干容重和碳含量，多指标、高精度恢复重建了三个地区的古气候和古环境。 1、哈尼泥炭碳积累 哈尼泥炭Aller?d暖期末期开始形成，时间加权碳积累速率为28.2gCm-2a-1。温暖、湿度中等的Aller?d暖期末期虽使泥炭分解升高，但还是维持了很高泥炭积累速率，之后的新仙女木冷事件，碳积累速率降低，但还是有不错的积累速率。温暖湿润的11.3-10.6ka BP和8.4-4.0ka BP，碳积累快速，平均碳积累速率分别为46.5gCm-2a-1、26.3 gCm-2a-1。温暖气候促进植物生长和泥炭分解，同时湿润气候又能一定程度抑制泥炭分解，所以温暖湿润气候有利于泥炭积累。在10.0ka BP和8.7ka BP出现两层火山灰，为长白山天池火山喷发物。火山喷发干扰了泥炭发育，不利于碳积累。4.0ka BP大暖期结束后，冷干气候虽使泥炭分解降低，但还是因为低初级生产力极大的降低了碳积累速率。八次IRD和新仙女木降温事件在哈尼的表现都为冷湿气候组合。降温事件导致低泥炭分解和低碳积累速率，说明降温既降低泥炭分解，也降低了初级生产力，初级生产力的降低是产生低碳积累速率的关键。 2、红原泥炭碳积累 红原泥炭新仙女木事件结束后开始发育，全新世时间加权平均碳积累速率为33.6gCm-2a-1。早全新世和全新世大暖期温暖湿润气候极大促进植被生产力发展，虽然泥炭分解也增加，但明显生产力的提高占主导作用，继而产生了较高碳积累速率。3.0ka BP左右的大暖期结束，气候寒冷偏干不利于植被生长和碳积累。 3、越西泥炭碳积累 越西泥炭的年均温度较高，泥炭分解很强，15.0ka BP以来的时间加权平均碳积累速率为19.2gCm-2a-1。新仙女木期和大部分IRD事件都为温凉湿润气候。这是因为偏冷阶段夏季西太平洋副热带高压偏弱东撤，则印度季风雨带主路径向青藏高原东部和云南高原偏移，造成西南地区偏冷湿气候。温凉湿润气候既能促进造碳植被生长，又能一定程度抑制泥炭分解，所以是最有利于越西泥炭发育积累。新仙女木期结束后至10.3ka BP的过渡升温期、8.5-7.4ka BP和4.3ka BP后都为温凉湿润气候，也都产生了较高碳积累速率。10.3-8.5ka BP和7.4-4.3ka BP温暖时期降水偏少，蒸发增加出现温暖偏干气候，导致泥炭分解增加，不利于泥炭积累发育。 寒冷的哈尼和红原泥炭地与北方泥炭地的共同特点是寒冷很大程度抑制了植被生长，继而抑制了碳积累。升温时期季风增强降水增加，多为温暖湿润气候，对生产力的促进作用超过了对泥炭分解的促进作用，有利于泥炭积累，所以全新世大暖期为高速积累期，而晚全新世降温不利于泥炭积累。温暖的越西泥炭地分解强烈，只有在降温湿润期才能更大程度抑制泥炭分解，有利于泥炭积累。