若尔盖高原高寒泥炭湿地水碳过程研究进展

摘要

[目的]针对水土过程与碳流失过程耦合研究不足、长期连续观测数据缺乏、流域尺度水碳通量定量评估薄弱等问题，系统综述若尔盖高原高寒泥炭湿地水碳过程的研究进展，为湿地可持续管理与“双碳”目标提供科学依据。[方法]基于国内外若尔盖高原已有研究成果开展系统性文献综述，从地球关键带视角解析水-碳-生物多圈层耦合机制，阐明水文条件、植被演替与气候变化对碳循环的协同调控作用；同时，结合生态修复工程实践与政策演进历程，分析湿地保护技术（如复湿、植被重建）的恢复成效及其对区域碳平衡的影响。[结果]水文条件是调控泥炭湿地碳汇功能的核心因子，其波动通过氧化还原作用直接驱动碳积累与排放动态；植被群落演替显著影响根系碳输入效率，但关键生物地球化学过程的微观耦合机制仍缺乏系统性验证。挖沟排水、超载放牧等人类活动通过破坏水文连通性加速泥炭氧化与碳流失，复湿工程、植被恢复等修复技术虽能局部恢复水位并提升碳汇能力，但其长期生态效应仍需深化研究。现有水碳耦合模型在复杂地形特征的高寒湿地的应用不足，需精准模拟影响溶解有机碳的迁移路径；流域尺度联网观测体系薄弱，制约水文-侵蚀-碳流失等多过程耦合机制的系统认知。野外站发展取得显著成效，支撑高寒泥炭湿地生态保护和修复。[结论]未来研究应重点开展的工作为：1）建立高寒泥炭湿地长期定位观测样地，系统监测水源涵养和碳汇功能动态。2）构建多尺度（样地-流域-区域）、多要素（气候-植被-土壤-水文）联网观测体系，综合运用定位观测、模型模拟等方法，定量解析高寒泥炭湿地关键带水土过程及其碳的迁移规律。3）建立控制试验平台，深入研究全球变化（气候变化、超载放牧、挖沟排水和复湿等）对高寒泥炭湿地水碳过程的影响机制。4）强化高寒泥炭湿地生态修复关键技术研发，构建区域生态质量评价技术体系。该研究成果将为高寒湿地生态保护修复和可持续管理提供重要科学支撑。

关键词

青藏高原 / 高寒湿地 / 景观格局 / 生态过程 / 水碳耦合

基金资助

第二次青藏高原综合科学考察项目(2019QZKK0307);; 四川省自然科学基金项目(2024NSFSC0106);; 西南民族大学“双一流”项目(CX2023012)