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泥炭地以及它在全球碳循环中的作用 学院 学号 年级 姓名 泥炭地以及它在全球碳循环中的作用 【概要提取】： 全世界的泥炭地占据了大约全球陆地区域的3%，并且包含了大约6000亿吨的碳，可以说全球的泥炭地是一个巨大的碳源地，也可以称之为碳的陆地海洋，并且它和大气中的碳时时刻刻进行着交换，因此它在碳循环过程中起着很重要的作用。 从文献中我们可以知道绝大多数的泥炭地和碳位于45°N以北的地区。北方的泥炭地主要产生在北方气候带和靠近北极的地区，另外一个最大的碳密集区(约500亿吨的碳)是位于热带的泥炭地。然而面对强烈的土地利用压力，热带泥炭地碳的库存是非常脆弱的。 该文献中主要介绍了碳的循环、动态以及碳的积累历史，阐述了泥炭地在碳循环中的重要作用，并对未来碳积累的可能情况进行了可行性分析。还指出了碳研究的空白处——以前数据和当代数据的链接存在缺口。 针对泥炭地积碳时间的研究，采用基底泥炭层年龄来推测积碳的时间。文章还指出最大量的太阳辐照度、季节性的强温可导致泥炭地高速率的扩张和C的积累。因为炎热的夏天可促进植物的生长，而寒冷的冬季可减少冬天的分解，这样就有利于碳的积累。总之，寒带地区在温暖的气候条件下，如果其他水分条件也适宜，就会增加碳的积累量。 此外，泥炭地一直以来都是一个持续稳定的，但容易变化的,长期C的沉降地。 泥炭地中碳的储存还与大气中二氧化碳的浓度和CO2碳同位素比值有关联，从而暗示了泥炭地在全球C循环中的主要作用。因为泥炭地大量C的库存和长期连续分解的缓冲效果，所以泥炭地充当了“陆地海洋”的角色。 然而目前，由于全球气候在变暖，从而引诱了冻土解冻，而这种现象会影响许多北方泥炭地C循环速率,然而其显示的方式是很难预测的,尤其是对CH4排放速率。另外，季节性的变化比如多冬季变暖可能会使生产与分解之间的平衡倾斜。在未来的世纪，北方区域(50°和70°之间纬度)和一些热带地区的火灾和其它干扰也将增加,这也可能会释放几千年里积累下来的碳。这就说明，在当代人文因素对碳的循环也起着重要的作用。 【译文】 全球的泥炭地是一个非常大的碳汇，大量的碳集中在泥炭地及其上方几米之内的大气中。因此，泥炭地和大气中碳的交换应该是一个重要的关系着全球变化的科学问题。在温暖的气候条件下，大量的地下呼吸释放的碳会引起全球气候进一步变暖吗（实际气候的反馈作用）?在温暖的气候条件下，增加的植被的生长会使越来越多的碳被储存起来吗？土地利用的改变、火灾以及永久冻土的融解又将怎样影响着与大气中CO2和CH4交换量的大小和方向？这些问题依然存在着挑战，但是最近已取得一些重大的进展。 最近研究表明，在过去的12000年里，碳的储存率已经是高度可见的，并且还发现在气候变暖的间隔期，碳的积累速率达到最大。如果能避免水文和诱导干扰因素而导致的冷却效应，就会增加北方湿地或者至少是北方湿地中重要的部分的出现，这就可看成一个关于对未来气候变化的负反馈。 有关碳的热点知识 全世界的泥炭地占据了大约全球陆地区域的3%，并且包含了大约6000亿吨的碳，这几乎是最后一个冰河世纪全部积累的量。绝大多数的泥炭地和碳位于45°N以北的地区。北方的泥炭地主要产生在北方气候带和靠近北极的地区，包括在西伯利亚西部地区、加拿大中部、欧洲西北部、阿拉斯加等地广泛地发展。最高的碳密度在北纬50-70°N(图1 b)。 下一个最大的碳密集区(约500亿吨的碳)是位于热带的泥炭地中,主要在东南亚及南美地区。面对强烈的土地利用压力，热带泥炭地碳的库存是非常脆弱的。 泥炭积碳的历史 泥炭地面积的增加时间可以用得到的基底泥炭层年龄推测。在此基础上超过1500年基底的日期, 我们就可以确定在10000年以前全新世的早期，北方泥炭迅速发展(见图1a)。同时许多北方的泥炭地，其垂直碳积累率在全新世早期表现出了一个新的高峰。最大量的太阳辐照度、季节性的强温以及炎热的夏天促进植物的生长，寒冷的冬季可减少冬天的分解，这些就可导致泥炭地高速率的扩张和C的积累。大约8000 - 5000年前，全新世热量达到最大值，此后气候变冷,这似乎使泥炭中C的积累开始减缓，从而减少了泥炭中C的积累。自从2000年以前，在西伯利亚西部最热的地方，泥炭地已经积累了大量的C，还有阿拉斯加的一些泥炭地在中世纪暖期也就是大约900年前，也显示了C积累的增加。 图1 .土壤碳(C)和泥炭地分布图 (a)泥炭地碳的分布图,注：这些地点已获得了基底年龄[MacDonald et al., 2006]并计算了过去12000年里碳的积累速率[Yu et al., 2010]。这幅图还包括了土壤C（包括北极地区）分布图（从全球岩石生