東北地理所在泥炭沼澤形成影響因素解析研究中取得進展
泥炭沼澤作為千年尺度碳匯效率最高的自然生態系統,在抵消人為排放CO2、減緩溫室效應等方面起到不可或缺的重要作用。泥炭沼澤的形成意味著在局地尺度大氣中CO2開始被吸收到土壤碳庫中并以泥炭的形式長期保存。受全球溫度變化影響,全球泥炭地大規模形成時間為全新世早期和中期并主要分布在氣候較為寒冷的中高緯度地區。然而,與全球泥炭地大規模形成時間所不同,我國東北地區泥炭沼澤大規模形成時間主要集中在全新世的中期和晚期,明顯滯后于全球同緯度地區泥炭沼澤形成時間。因此,為深入理解我國東北地區泥炭沼澤形成的區域特殊性,迫切需要深入分析區域因素對泥炭沼澤形成影響的差異。
為深入了解區域尺度泥炭沼澤形成過程的驅動因素,東北地理所科研人員以東北地區泥炭沼澤為研究對象,通過泥炭形成基底資料收集和DEM影像解譯地形等手段,并將距離相近的泥炭基底樣品進行優化合并從而消除以往研究中單片泥炭沼澤多個基底年齡重復計算的問題,進而準確解析全新世以來地形對東北地區泥炭沼澤形成的影響。研究發現,東北地區泥炭沼澤主要在晚全新世期間形成,并大多分布在海拔<200米(51%)和坡度<5°(44%)的區域。泥炭沼澤形成的最佳時間隨著海拔和坡度的增加而推遲,其潛在原因可能是海拔的增加導致溫度降低從而減緩了植被的生長。此外,較陡的斜坡不利于水分保持,導致泥炭累積所需的水飽和環境不易形成。而坡向對泥炭沼澤形成的影響很小,這可能是因為不同坡向下太陽輻射的差異對當地生態環境要素的影響并不明顯。因此,對于全新世期間中國東北地區泥炭地形成的頻率和最佳時間而言,海拔和坡度比坡向更為重要。

圖1?全新世東北地區泥炭沼澤在不同海拔、坡度和坡向地形下形成時間
相關研究成果于近期發表在國際期刊《Global and Planetary Change》上,東北地理所與長春理工大學聯合培養碩士研究生陳雅坤為論文第一作者,并與東北地理所于子成研究員、王國平研究員、高傳宇副研究員和長春理工大學徐蕾教授等人共同完成。相關研究受國家自然科學基金(42330509,42101108,42171103,42301120)、東北地理所青年科學家小組(2022QNXZ01)和中國科學院青年創新促進會(2020235)等項目共同資助。
論文信息及鏈接如下:
Chen Y.,Yu Z.,Xu L.,Wang G.,Cong J.,Han D.,Gao C*.,2024. Topography alters the optimum timing of peatland initiation across Northeast China during the Holocene. Global and Planetary Change,104616. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921818124002637
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