晚全新世三江平原泥炭积累对碳化学稳定性的影响机制研究

《Quaternary Science Reviews》：Changes in peatland carbon chemical stability affected by peat accumulating in Sanjiang Plain (Northeast China) during the late Holocene

本研究通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和碳积累速率（ARs）分析，揭示晚全新世以来泥炭厚度增加导致芳香族化合物含量显著提升（17.1%至25.1%），阐明泥炭积累过程中矿物质减少与碳化学稳定性的动态耦合关系，为全球变化下泥炭地碳库"碳炸弹"风险评估提供千年尺度证据。

　　

研究亮点

碳积累动态

SJD泥炭地的碳积累速率（ARs）范围在7.50–85.40 g m^?2 yr^?1之间，早期（2500 cal yr BP前）和近期（500 cal yr BP后）数值较低。湖相沉积层（sapropel）的碳ARs为12.32 ± 5.00 g m^?2 yr^?1，富营养沼层（rich fen）升至24.58 ± 4.80 g m^?2 yr^?1，而贫营养沼层（poor fen）达到峰值28.35 ± 19.06 g m^?2 yr^?1。与碳含量持续增加的趋势不同，碳ARs在泥炭地发育中期（2200–500 cal yr BP）最高，后期因人类活动干扰而下降。

碳性质演变与碳动态关联

碳含量增加的同时，FTIR光谱中1720 cm^?1/1050 cm^?1比值和芳香族含量同步上升，表明高碳含量对应更高腐殖化程度和碳稳定性。随着泥炭厚度增加，矿物质保护作用减弱，化学稳定性（芳香族化合物积累）逐步取代物理保护成为维持碳库稳定的关键机制。

结论

SJD泥炭地不同形成阶段的碳ARs从12.32 ± 5.00 g m^?2 yr^?1增至28.35 ± 19.06 g m^?2 yr^?1，芳香族含量从17.1 ± 1.7%提升至25.1 ± 1.1%。泥炭积累过程中，矿物质的减少促使碳库稳定性机制由物理保护向化学稳定性转变。