综述：高海拔泥炭地碳循环：气候与土地利用变化影响的综述

这篇综述系统总结了高海拔泥炭地（HAPs，>1500米）碳（C）循环的全球研究进展，重点探讨了气候变化（升温、干旱、冻融）和人类活动（排水、放牧）对碳储存（SOC）、净生态系统交换（NEE）、生态系统呼吸（ER）和甲烷（CH4）排放的影响，并提出了未来保护与恢复策略。

　　

高海拔泥炭地碳循环：气候与土地利用变化的影响

引言

高海拔泥炭地（HAPs）作为独特的湿地生态系统，储存了全球约25%的土壤碳（C），但其碳循环对气候变暖和人类活动极为敏感。近期研究表明，高海拔地区升温速率是低海拔地区的两倍，加之放牧、排水等干扰，HAPs的碳汇功能正面临严峻挑战。

高海拔泥炭地特征

HAPs分布于海拔>1500米的区域，从热带安第斯山脉到青藏高原（QXP），植被以莎草（Carex）、泥炭藓（Sphagnum）或垫状植物（如Distichia）为主。长期碳积累速率（LORCA）平均为29±11 g C m^-2 yr^-1，而当代净生态系统碳平衡（NECB）显示其年均固碳88±118 g C m^-2 yr^-1，但CH₄排放（22 g C m^-2 yr^-1）可能抵消部分气候效益。

气候变化的影响

升温：实验增温1.5–5°C使ER和CH₄排放分别增加26–86%和27%，但植被演替（如莎草扩张）可能部分抵消碳损失。
干旱：短期干旱减少ER（7–15%）、CH₄排放（31–96%）和NEE（12–52%），因植物水分胁迫抑制光合作用（GPP）。
冻融与冰川消退：冻土融化延长解冻期，增加深层碳分解风险；安第斯山脉冰川融水却暂时促进Distichia泥炭的快速碳积累（高达4000 g C m^-2 yr^-1）。

人类活动的干扰

放牧：高强度放牧降低SOC储量（3–51%）并增加ER（42–490%），但适度放牧可能通过促进维管植物生长提升GPP。
排水：水位（WTL）降低20–50 cm导致ER激增（9–812%），CH₄排放减少（13–100%），而DOC浓度因好氧分解上升0–64%。

恢复与未来展望

短期恢复（如堵塞排水沟）可使NEE提高38–68%，ER降低4–79%，但CH₄排放反弹（104–1238%）。未来需重点关注气候-人为交互作用，例如升温下排水泥炭地的碳损失加速，以及冰川消退后的长期水文变化。

知识缺口与建议

当前研究对GPP、DOC及区域差异认知不足，尤其缺乏安第斯和落基山脉的数据。多因子实验（如升温+养分沉降）和长期恢复监测将是关键研究方向。