近日，我校地理科學(xué)學(xué)院Zicheng Yu教授研究團隊在青藏高原泥炭地長期碳氮累積動態(tài)及調(diào)控機制方面取得重要進展。該團隊利用三江源地區(qū)泥炭地的多根泥炭柱芯，運用古生態(tài)學(xué)分析手段，揭示了長時間尺度氣候、地形、水文、植被和擾動等關(guān)鍵生態(tài)要素對高寒泥炭地碳氮累積功能變化的調(diào)控作用。相關(guān)成果以“Impact of climate-induced water-table drawdown on carbon and nitrogen sequestration in a Kobresia-dominated peatland on the central Qinghai-Tibetan Plateau”為題，發(fā)表在Nature旗下的Communications Earth & Environment期刊上（2025，vol. 6，188）。
泥炭地作為陸地生態(tài)系統(tǒng)中土壤有機碳和氮密度最高的生態(tài)系統(tǒng)，在全球碳氮循環(huán)中扮演著關(guān)鍵角色。增強土壤碳氮儲存已成為應(yīng)對全球氣候變化的重要途徑，因此探究泥炭地碳氮累積對氣候變化的響應(yīng)規(guī)律具有重要的科學(xué)價值。青藏高原作為我國最重要的泥炭地分布區(qū)之一，目前關(guān)于其碳氮累積動態(tài)的研究主要集中在若爾蓋-紅原地區(qū)，而對三江源地區(qū)的認識仍存在明顯不足。本研究以三江源地區(qū)長江南源的查旦泥炭地為研究對象（圖1），通過多指標分析（包括碳氮含量、穩(wěn)定同位素及紅外光譜等）重建了該地區(qū)近2700年來泥炭碳氮累積與分解的動態(tài)過程。同時，通過整合北方泥炭地鉆芯記錄數(shù)據(jù)，系統(tǒng)評估了青藏高原泥炭地在全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)中的貢獻。
圖1. 查旦泥炭地?zé)o人機航拍圖
泥炭柱芯記錄及數(shù)據(jù)集成結(jié)果表明：近千年來，氣候暖干化導(dǎo)致查旦泥炭地水位下降和地表干旱化（圖2）。水位加深延長了泥炭在表層富氧層的滯留時間，促進了有機質(zhì)分解，致使該時期碳氮累積速率顯著降低（分別下降約20 kg C m-2 yr-1和2 kg N-2 yr-1）（圖3）。這一現(xiàn)象可能在三江源地區(qū)具有普遍性。盡管如此，青藏高原仍是北方泥炭地中碳氮密度最高的地區(qū)之一（1米深度碳氮密度分別為54.1±18.9 kg C m-2和3.2±1.5 kg N m-2）（圖4）。本研究強調(diào)了若未來氣候持續(xù)暖干化可能會威脅青藏高原泥炭地碳氮庫及碳氮匯能力的穩(wěn)定性。
圖2. 查旦泥炭地地表濕度重建結(jié)果與青藏高原中部古氣候記錄對比
圖3. 查旦泥炭地泥炭柱芯指標記錄匯總
圖4. 北方泥炭地碳氮密度匯總
該成果的第一作者為我校地理科學(xué)學(xué)院博士研究生楊廷萬，通訊作者為Zicheng Yu教授。該研究得到國家自然科學(xué)基金重大項目和重點項目的支持。
近五年來，研究團隊通過整合泥炭柱芯記錄、全球數(shù)據(jù)集成和模型模擬等手段，系統(tǒng)研究了氣候變化與人類活動交互作用下全球泥炭地碳庫的調(diào)控機制，在Nature Geosciences、Communications Earth & Environment、Quaternary Science Reviews、 Ecological Indicator等頂級期刊發(fā)表論文十余篇，標志著我校在濕地生態(tài)研究領(lǐng)域已達到國際先進水平。
文章鏈接：https://doi.org/10.1038/s43247-025-02168-6
