不同恢复模式下若尔盖泥炭湿地固碳效益研究

湿地恢复尤其是泥炭地恢复所带来的碳汇效益尚不明确。本项目以青藏高原若尔盖3种恢复模式下的泥炭湿地以及健康泥炭湿地为研究对象，采用宏观分析与微观试验相结合，通过遥感影像解译与实地对比研究若尔盖湿地40年来退化和恢复动态；通过遥感影像分析与野外监测研究3种恢复模式下湿地植物光合及生产力特征，揭示其固碳潜力及差异；通过野外采样与实验室分析研究3种恢复模式下湿地土壤有机碳及其组分变化差异，揭示其碳排放潜力及差异；通过野外样地处理与连续定点监测研究3种恢复模式下湿地土壤温室气体排放规律及其差异；结合湿地退化和恢复的历史动态，利用ARCGIS定量评估湿地恢复工程所带来的碳汇效益。研究结果将有助于深入认识泥炭湿地退化和恢复的生态效应，准确认识高寒泥炭湿地恢复带来的碳收益，理论上可为湿地生态系统碳循环模型的完善和发展提供依据，实践上可为湿地恢复工程提供科学依据，为湿地保护与管理纳入气候变化谈判提供支撑。

本项目以青藏高原若尔盖高寒泥炭湿地三种退化-恢复模式下的湿地为研究对象，通过野外考察与定位监测、采样与室内分析等方法，研究了三种退化-恢复模式下湿地植被生物量及物种变化、土壤有机碳及其组分差异以及土壤温室气体排放差异。结果表明： .1）不同退化-恢复湿地样地的植物地上生物量、物种多样性指数和物种丰富度指数差异显著（p<0.01）。其中，挖沟排水退化湿地的地上生物量显著低于填埋沟渠恢复湿地的地上生物量。.2）不同退化-恢复湿地样地土壤有机碳（SOC）及其组分含量差异不同。泥炭开采退化-恢复样地SOC含量差异不大。轮牧禁牧恢复样地的土壤SOC含量（>200 g kg-1）显著高于过度放牧样地（<50 g kg-1）。填埋沟渠恢复样地土壤SOC含量在表层0-20 cm深度高于挖沟排水退化湿地土壤，其余深度没有显著差别。.轮牧禁牧恢复样地的轻组有机碳（LFOC）和重组有机碳（HFOC）含量显著高于过度放牧样地。过度放牧样地的土壤可溶性有机碳（DOC）含量仅在表层0-10 cm显著低于轮牧禁牧恢复样地；而在其余深度二者则无显著差异。放牧、禁牧及填沟恢复下的LFOC含量分别是自然湿地下的LFOC含量的44.7%，60.2%及90.5%；HFOC含量分别是自然湿地下的HFOC含量的25.9%，56.0%及86.2%。.3）不同退化-恢复模式对湿地生态系统CO2呼吸通量的影响存在差异。在泥炭开采退化-恢复样地中，恢复措施明显提高了CO2呼吸通量，6月份与8月份分别提高了约350%，250%。在过度放牧退化-轮牧禁牧恢复样地中，6月份恢复湿地CO2呼吸通量显著高于退化湿地，提高了约50%；在8月份，恢复湿地与退化湿地的呼吸通量则无明显区别。在挖沟排水退化-填埋沟渠恢复模式样地中，恢复措施对湿地CO2呼吸通量并无显著影响。.4）相对于退化湿地，填埋沟渠的湿地恢复措施增加了湿地植物碳库，植被碳库增加高达50%；恢复湿地沟内样地土壤有机碳库涨幅在40%以上，沟外样地涨幅也在25%以上。结合遥感解译数据和定位监测数据，初步估算填埋沟渠恢复工程每年共减排CO21698.8 t，增排CH4 5.1t，增排N2O 1.2 t。