成都生物所提出富碳湿地土壤碳保护的新范式——“碳湿地”

　　

 泥炭，别称泥煤或者草炭，是由不同分解程度的松软有机体堆积物包括有机残体 (主要为植物残体)、腐殖质和矿物质三部分组成。在一定的水热条件下，一些湿地区域由于淹水环境或者温度较低，使得植物残体的堆积量大于分解量，不断积累泥炭进而连续堆积，使得其发育成为一类非常特殊的湿地生态系统—泥炭地生态系统。生物多样性与生态系统服务政府间科学政策平台 (the intergovernmental science-policy platform on biodiversity and ecosystem services, IPBES) 于2018年发布的《全球土地退化现状与恢复评估》报告显示, 相比其他生态系统, 湿地退化尤为严重，过去300年来全球有87%的湿地损失, 自1900年以来全球有54%的湿地损失。其中，大量的泥炭地由于资源开采的需求被破坏，挖沟、排水、种植等人为工程甚至令许多泥炭地退化，保护泥炭地已经成为全球科学家的共识。但这存在一个问题：很多从定义上不被划分为泥炭地的湿地，它们的碳汇功能会不会因此被忽视呢？ 

 泥炭地本身是一个地学和自然资源学的概念, 是从泥炭资源禀赋出发和界定的，这就意味着对泥炭地的定义一般需要考虑两个指标：最低有机质含量和最小泥炭厚度。由于每个国家和地区的资源需求及泥炭分布存在不同，这两个指标在不同国家和地区差异极大。目前全球广泛认同的泥炭地标准为：土壤有机质含量应大于30%且泥炭层厚度不小于30cm。尽管泥炭地也属于湿地的一种，但与以资源导向的泥炭地定义标准不同，湿地定义标准旨在保护其生态系统服务，一般包含三个要素：永久或周期性饱和的潮湿生境、水成土以及湿生植物。由于湿地处于淹水状态，土壤有机碳分解有限，无论有无泥炭积累，湿地都是重要的碳汇。因此从生态保护的角度来看，未退化泥炭地，以及部分退化泥炭地，都是湿地生态系统，而不应以有机质含量和泥炭厚度这样的资源属性来界定。同时，由于各国对泥炭地的定义标准不同，全球泥炭地分布、面积及土壤碳库大小仍然存在较大争议。此外，仍有许多具有泥炭沉积或丰富有机碳含量的湿地本该作为重要的碳库和碳汇，但由于其有机质含量相对较低或泥炭层厚度相对较浅，并未引起重视，保护程度也不够。在全球碳中和战略背景下，迫切需要为所有富含有机碳的湿地 (包括为退化泥炭地、部分退化泥炭地和非泥炭地的富碳湿地) 建立一个新的研究范式来引起学术界的重新审视。 

 中国科学院成都生物研究所高寒草地与湿地项目组的陈槐研究员团队长期从事于泥炭地的碳动态研究，在此背景下，陈槐研究员以基于碳属性的“有机土壤物质”(“organic soil material”) 这一概念取代了“泥炭”(“peat”) 这一资源属性的概念，构建了“碳湿地”这一新框架，强调保护土壤有机碳而不是消耗土壤有机质。有机土壤物质被定义为土壤有机碳大于12%的土壤 (按土壤干重计算)，并且最近的全球泥炭地评估报告也部分采用了这一标准。另一方面，从保护有机土壤物质的角度来看，定义碳湿地也不应考虑积累厚度。基于上述理由，陈槐研究员创造性地提出了一个“碳湿地 (C-wetland)”的概念，意指土壤有机碳不低于12%的湿地生态系统。基于全球土壤有机碳数据库 (FAO) 和全球湿地分布数据库 (GLWD-3)，初步构建了全球未退化碳湿地的全球分布图。全球碳湿地约为570至739万平方公里，占世界湿地面积的70%以上 (不包括内陆水域)。如果考虑到退化碳湿地，分布面积会更大。碳湿地如此巨大的分布面积进一步凸显了湿地作为碳汇和碳库的重要性，印证了保护土壤碳库应成为湿地保护的重要优先选项之一。 

　　碳湿地概念图解及全球碳湿地分布初步估算 

　　  

 通过提出“碳湿地”这一新概念并计算其分布，陈槐研究员团队希望不仅能强调富碳湿地作为长期碳汇的功能及其在减缓气候变化中的重要作用，而且呼吁国际社会在全球碳中和背景下，优先重视保护全球湿地的土壤碳库。碳湿地这一新概念是一个新的开始，要获得学术界的广泛认同还有很长的路要走，陈槐研究员团队后续将围绕碳湿地这一新领域开展一系列的研究，最终形成广受学术界和国际社会认同的湿地研究新范式，为全球碳中和目标的实现提供更为有效的“湿地”自然解决方案。期望在不久的将来，这一概念的转向能引起学界的高度重视，以话语的力量推动湿地保护事业的发展。 

 本文以“C-wetland”: A new paradigm to enhance conservation of carbon-rich wetlands为题已在线发表于The Innovation，陈槐研究员为该论文第一作者和通讯作者。该研究得到第二次青藏高原综合科学考察（2019QZKK0304）和中国科学院A类战略性先导科技专项（XDA2005010404）联合资助。 

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