仅仅重新湿润是不够的：泥炭藓的移植有助于减少泥炭地的温室气体排放

《Restoration Ecology》：Rewetting is not enough: Sphagnum transplants promote lowering of greenhouse-gas emissions in peatlands

泥炭地恢复研究：法国La Guette泥炭地通过rewetting、表层土移除和泥炭藓移植三种处理，监测4年碳通量与温室气体排放。结果显示，单独rewetting降低124gCO2eq/m2/yr排放，而TSR联合Sphagnum移植在第四年实现近碳中性（排放减少至-18gCO2eq/m2/yr），证明植被恢复与水文干预协同增效，为气候缓解提供新策略。

　　本研究聚焦于受人类活动影响的退化泥炭地，探讨了水文恢复、表层土壤移除和泥炭藓移植等综合措施对碳通量及温室气体碳平衡的影响。泥炭地作为全球重要的碳储存系统，其功能和生态价值在气候变化应对中具有不可忽视的重要性。然而，由于长期排水、农业开发和城市化等人为干扰，全球约有12.1%的泥炭地已退化，这一比例正以每年0.1%的速度持续上升，远高于其自然扩张速率。泥炭地的退化不仅导致碳储量的下降，还可能使其从碳汇转变为碳源，从而加剧全球变暖。

研究选取了法国中部的La Guette泥炭地作为实验地点，该地曾因排水工程和道路建设受到严重干扰，导致水位下降、植被结构改变以及温室气体排放增加。泥炭地在正常水文条件下，由于厌氧环境的维持，有机质分解速率较低，有利于碳的长期储存。然而，一旦排水导致氧气进入土壤，分解过程将显著加速，从而释放大量二氧化碳（CO?）和甲烷（CH?），成为重要的温室气体排放源。此外，排水还可能引发植被结构的变化，如外来植物如紫色羊茅（Molinia caerulea）的入侵，进一步影响碳循环和温室气体排放。

为评估不同恢复措施对碳平衡的影响，研究团队在实验区域内设立了三种不同的植被处理方式：对照组（未改变原有植被）、表层土壤移除组（移除表层5厘米的泥炭）和泥炭藓移植组（移除表层5厘米泥炭并移植泥炭藓）。这些处理分别在排水恢复和未排水恢复的两个子区域中进行，以观察水文条件和植被恢复之间的协同效应。实验共包含24个样地，每个样地面积为2×2米，每个处理方式设置4个重复，确保数据的可靠性与代表性。

研究时间跨度为四年，从2014年2月到2017年9月。在此期间，团队对温室气体通量、植被状况和环境变量进行了持续监测。监测内容包括空气温度（Ta）、大气压（P）、光合有效辐射（PAR）、水位变化（WTD）以及土壤温度（Ts）等关键参数。通过这些数据，研究者构建了多种经验模型，用于估算不同处理方式下的年碳收支及温室气体碳平衡（GGCB）。这些模型不仅考虑了生态系统与大气之间的碳交换，还排除了因表层土壤移除而直接造成的碳物理损失，以更准确地反映恢复措施对碳循环的长期影响。

实验结果显示，单纯的水文恢复措施（即提高水位）能够有效减少温室气体排放，但其效果有限。在水位提升约7厘米的情况下，CO?排放量减少了约124克CO?-当量/平方米/年。然而，这种减少仍无法完全抵消泥炭地退化所带来的碳损失。相比之下，表层土壤移除措施显著降低了碳排放，特别是在结合泥炭藓移植后，其效果更为突出。泥炭藓的重新引入不仅有助于恢复泥炭地的原始植被结构，还通过其独特的生理特性增强了碳的固定能力。泥炭藓在水文恢复后的环境中表现出较强的碳储存能力，同时具备良好的水分保持和恢复能力，使其成为泥炭地恢复的理想植被选择。

值得注意的是，虽然水文恢复减少了CO?排放，但泥炭藓的引入可能增加CH?的排放。然而，这种增加并未抵消CO?的减少效果，整体上仍有利于温室气体的减排。特别是在第三年，一个泥炭藓恢复的样地几乎达到了碳中和状态，显示出植被恢复在泥炭地碳平衡中的关键作用。这一结果表明，尽管泥炭地在恢复初期仍可能作为碳源，但通过综合措施的实施，其碳损失可以得到有效控制，从而减少对气候变化的负面影响。

研究进一步指出，恢复措施的有效性不仅取决于水文条件的改善，还与植被恢复的程度密切相关。例如，在一些仅进行水文恢复而未实施植被恢复的泥炭地中，尽管水位有所回升，但由于植被未能有效恢复，碳损失仍然显著。这表明，单纯提高水位并不能完全恢复泥炭地的碳汇功能，而必须结合植被恢复措施，才能实现更全面的生态修复。此外，表层土壤移除在减少碳排放方面表现出色，它能够清除含有大量营养物质和有机质的表层土壤，从而抑制外来植物的生长，减少其对碳循环的干扰。这种措施在恢复过程中起到了关键作用，尤其是在提高泥炭藓恢复成功率方面。

本研究的成果为泥炭地恢复提供了重要的科学依据。它表明，尽管泥炭地恢复是一项复杂的生态工程，但通过合理的水文和植被管理，可以有效减少碳损失和温室气体排放。特别是当水文恢复与泥炭藓移植相结合时，能够显著提升泥炭地的碳储存能力，使其在较短时间内接近碳中和状态。这一发现对全球泥炭地恢复策略的制定具有重要意义，也为应对气候变化提供了新的思路。

此外，研究还强调了泥炭地在生态系统服务中的多重功能。作为重要的碳储存系统，泥炭地不仅影响全球碳循环，还对水文调节、生物多样性保护和土壤肥力维持等方面具有重要作用。因此，恢复泥炭地不仅有助于减缓气候变化，还能增强生态系统的稳定性与可持续性。然而，当前的恢复实践仍面临诸多挑战，包括恢复成本、技术难度以及长期效果的不确定性。因此，未来的研究应更加关注恢复措施的长期效果，并探索更高效的恢复方法，以确保泥炭地的生态功能能够得到全面恢复。

综上所述，泥炭地的恢复是一项关乎全球气候变化的重要生态工程。通过水文恢复、表层土壤移除和泥炭藓移植等综合措施，可以有效减少碳损失和温室气体排放，提高泥炭地的碳储存能力。尽管恢复过程中可能会出现一些短期的温室气体排放波动，但这些波动通常会被长期的碳减排所抵消。因此，泥炭地的恢复不仅是应对气候变化的必要手段，也是保护生态环境的重要途径。未来的研究和实践应更加注重恢复措施的科学性与可持续性，以实现泥炭地生态功能的全面恢复，并为全球碳减排目标做出更大贡献。