项目名称 中国泥炭地碳库演变规律与稳定性维持机制

　　负责人 姜明 研究员

　　起止时间  2025.01-2029.12

　　经费  1500万元

　　参加单位 北京大学，东北师范大学，天津大学，中国科学院地理科学与资源研究所

　　一、项目简介

　　泥炭地具有重要的固碳、水源涵养及提供生物栖息地等功能，用仅占3%的地球表面积，却累积了近30%的全球陆地土壤碳储量。目前全球变化导致泥炭地碳汇功能复杂多变(图1)，碳库稳定性维持机制认识不足，碳汇潜力仍存在争议。项目融合人工智能技术、遥感观测与地质历史记录，精准估算我国泥炭地碳库储量及其时空演变规律；研究泥炭地碳库形成过程及其驱动机制，揭示其稳定性维持的多重保护作用的协同与权衡效应；阐明泥炭地碳库对全球变化的响应和适应机制；构建泥炭地碳循环过程模型，实现我国泥炭地未来增汇潜力的精准模拟。研究团队多学科交叉，包括杰青、海外优青及重点研发项目首席等6人，45岁以下年轻学者占比超70%。项目将创新泥炭地碳库储量精准评估方法，形成泥炭地碳库三维发育理论和碳库稳定协同权衡理论，力争引领国际泥炭地领域基础科学研究；提出泥炭地碳库稳定性的最佳保护和科学管理策略，为实现我国“双碳”战略目标提供科学依据。

图1. 当前泥炭地碳库面临严重威胁

　　二、项目整体研究方案

　　鉴于东北地区和青藏高原是我国最主要的泥炭地分布区，也是对气候变化响应敏感的高纬度和高海拔地区，本项目在精准估算我国泥炭地碳库储量和时空演变规律的基础上，以东北地区大兴安岭、长白山、三江平原和青藏高原的若尔盖典型泥炭地为主要研究区域，开展泥炭地碳库演变规律及稳定性维持机制研究(图2)。交叉融合遥感观测-地质历史记录-样带调查-野外原位控制实验-室内模拟实验-模型模拟等多学科手段，开展时空演变、形成机制、稳定维持、响应与适应、及预测与应对五个方面的研究，提出我国泥炭地碳汇功能提升策略。

图2.项目整体技术路线图

　　三、项目课题设置及研究重点

　　本项目围绕中国泥炭地碳库演变规律与稳定性维持机制这一目标共设置五个课题。课题间相互关系及研究目标如图3 所示，其中：课题一拟将重点开展结合人工智能与大数据精准评估我国泥炭地碳库储量及时空分布格局，为支撑项目和其他课题开展研究工作提供重要保障。课题二、三、四将围绕阐明泥炭地碳库形成稳定维持理论及对全球变化的响应与适应机制，并将形成泥炭地碳库稳定性维持重大理论成果。课题五将基于课题一所得到的我国泥炭地碳库时空分布格局与课题二、三、四所得到的泥炭地碳库稳定维持理论及关键模型参数数据集，构建泥炭地碳库稳定性评价体系，提出泥炭地碳库保护与碳汇功能提升原理与对策，促进我国“双碳”战略目标的实现。

图3.项目各课题间关系及研究目标

　　四、预期成果

　　在技术和方法方面，创新泥炭地碳库观测与评估方法，厘清中国泥炭地碳库时空分布格局，明确阐明气候、植被和土壤等变化过程对泥炭地时空分布格局的影响，建立国际公认的泥炭地碳库储量估算方法体系。

　　在理论成果方面，揭示泥炭地碳库累积过程与气候、植被和水文等关键生态环境要素协同演变过程及交互机制；明确稳定维持多重保护作用的协同与权衡效应，揭示人类活动和气候变化影响下的泥炭地碳循环响应过程和适应机制，形成泥炭地碳库演变与稳定性维持机制重大理论成果，引领国际泥炭地领域基础研究。

　　在服务社会发展方面，预估全球变化背景下典型泥炭地碳库的演变趋势和增汇潜力；评估不同管理对策对泥炭地碳库失稳区的改进效应，提出提升泥炭地碳库稳定性的最佳保护和管理策略，服务湿地保护法中泥炭地保护相关的立法和保护需求，支持国家“双碳”战略实施。

　　在学术成果和团队建设方面，制作一幅高精准度的中国泥炭地空间分布图；发表高水平SCI 学术论文50 篇以上，打造一支在泥炭地碳库监测、评估和稳定维持等方面具有国际领先水平的联合研究团队，增强团队在国内外的影响力。