東北地理所在濕地黑碳研究中取得系列進展

黑碳是生物質或化石燃料不完全燃燒產生的具有多孔結構的穩定性碳， 被認為是全球碳迴圈的重要組成部分。 在大氣傳輸過程中， 黑碳氣溶膠不僅可以影響全球氣候變化， 同時可作為載體傳輸持久性有機污染物；伴隨大氣環境中黑碳的沉降， 土壤碳庫中穩定性碳的比例和土壤理化性質都受到其顯著影響。 近百年來， 人類活動的加劇使人為源黑碳的產生量逐漸增加。 但目前國際上評估土壤中黑碳對自然生態系統影響的相關研究比較缺乏， 特別是針對濕地生態系統的研究更加缺乏。

中國科學院東北地理與農業生態研究所濕地演化與生態功能學科組於2012年開始逐步開展評估黑碳對濕地生態系統碳迴圈影響的相關工作， 目前已完成對東北地區典型濕地分佈區中黑碳儲量以及近百年來黑碳沉積通量的重建工作。 研究結果表明， 濕地中黑碳含量約占有機碳含量的5.4%， 並以此推斷全球北方泥炭地中黑碳儲量約為290億噸， 相當於1100億噸二氧化碳長期穩定地儲存在泥炭地土壤碳庫中。 濕地生態系統黑碳沉積過程不僅受到區域經濟發展的影響， 同時也與各區域人類活動方式有著密切的關係。 20世紀80年代之前， 三江平原的農業資源開發和大興安嶺的林業資源開發均造成了黑碳沉積通量在當地濕地生態系統中明顯增加，

其中黑碳沉積通量在部分時期超過了100g C/m2.a。 隨著自然資源開發活動逐漸受到環境友好政策的限制， 各區域人為活動對黑碳沉積通量影響的差異性逐漸降低， 東北地區典型濕地的黑碳沉積通量主要受到區域經濟發展和工業化程度的影響。 20世紀80年代以後， 東北東部地區的濕地黑碳沉積通量逐漸增加並明顯高於西部地區。 通過一系列研究， 重建了東北地區沼澤濕地黑碳累積歷史， 闡明了黑碳累積的空間分佈差異， 探討了黑碳累積的影響因素， 增進了對東北地區沼澤濕地固碳潛力的理解。 在此基礎上， 首次估算了全球濕地穩定性碳(黑碳)儲存量， 其明顯高於其它陸地生態系統， 進一步論證了濕地生態系統的生態重要性。 上述系統研究在濕地黑碳研究方面位於國際前列。

上述研究得到國家自然科學基金(41271209;41571191)、國家重大科學研究計畫(2012CB956100)和國家重點研發計畫(2016YFA0602300)的資助。 研究成果發表在Land Degradation & Development， Geoderma、Journal of Soils and Sediments 等國際期刊上。