海晏縣泥炭沼澤及其碳庫調查研究

張富強

(青海省林業草原規劃院，青海 西寧 810007)

泥炭沼澤是沼澤濕地形成過程中的產物，是由沼澤植物殘體堆積而成的有機資源，其土壤富含有機碳，是陸地生態系統中的重要碳庫[1-2]。為加強履行國際公約或協定服務，提高濕地在應對氣候變化中的國際影響，在中央財政支持下，國家林業和草原局于2014—2018年分年度組織開展全國范圍內11個重點省份泥碳沼澤碳庫調查工作[3]。根據國家林業和草原局的總體安排和工作部署，青海省于2018年啟動泥碳沼澤碳庫調查工作。泥炭沼澤碳庫調查是泥炭資源保護的基礎工作，在查清泥炭沼澤碳庫資源及其環境狀況的基礎上，為泥炭沼澤資源保護管理提供基礎資料，為泥炭資源的合理利用提供決策依據。

1 研究區概況

海晏縣位于青海省東北部，著名的青海湖北畔，祁連山系大通山脈的西南麓，是黃河上游最大1級支流—湟水河的發源地，地處東經100°23′～101°20′、北緯36°44′～37°39′，海拔2 726～4 583 m，絕大部分地區海拔3 000 m以上。屬高山地貌，其中山地占44.86%、灘地占40.12%、丘陵占10.02%、谷地占5.00%。高原亞干旱氣候，多年平均氣溫1.5 ℃、降水量400.2 mm、 蒸發量1 581.8 mm、日照時間2 980.3 h，春季干旱多風、夏季涼爽、秋季短暫、冬季漫長，無絕對無霜期。截至2019年末，全縣總人口3.62萬，是以藏族為主的多民族聚居地，全縣實現生產總值21.9億元。

2 調查方法

2.1 調查對象及內容

調查對象主要是全縣范圍內面積≥1.0 hm2的自然泥碳沼澤，且土壤有機碳含量≥12.00%，同時考慮土壤粘土含量影響，當粘土含量為0.00%～60.00%時，土壤有機碳含量>(12.00% + (粘土含量 × 0.1))。

調查內容包括泥碳沼澤類型及其面積、泥炭沼澤植被生物量和碳庫調查、泥炭沼澤土壤性質和碳庫調查、泥炭沼澤生態系統碳庫、泥炭沼澤自然環境狀況、保護管理和受威脅狀況[4]。

按照國家林業和草原局規定的遙感影像數據源要求購置相關遙感影像數據(2017年2.5～5.0 m高分辨率遙感數據，云量小于5.00%，時像不超過2 a)，與中央技術支撐單位(國家林業和草原局調查規劃設計院)銜接遙感資料處理。將該數據結合1∶5萬地形圖進行幾何校正，將泥炭沼澤可能分布地區以及基礎地理信息數據疊加到遙感影像數據上，按照1∶5萬的圖幅分幅制作成野外工作用圖。

2.2 調查方法

調查區劃以全縣作為泥炭沼澤碳庫調查實施的總體，以泥炭沼澤斑塊作為調查統計的基本單位。調查流程為遙感解譯→調查取樣→內業測定→數據分析→成果產出。

泥炭沼澤調查采用地面調查與遙感判讀相結合的方法，以地面調查為主。①根據相關資料分析和調查訪問初步確定調查地點和大致范圍，利用地理信息系統軟件在調查范圍內通過遙感影像判讀區劃泥炭沼澤斑塊[5-6]。②進行現地調查訪問，同時對遙感影像判讀遺漏的泥炭沼澤進行補充區劃和調查。③現地調查判定斑塊界線。植物生物量及其碳庫采用樣方—收獲法調查取樣，土壤相關因子及碳庫采用采樣點—土鉆剖面取樣法調查取樣；泥炭沼澤自然環境、受威脅情況等采用資料收集、調查訪問、現地踏查相結合的調查方法。④最后通過樣品檢測和匯總統計，獲得全縣泥炭沼澤植物生物量和土壤及植物碳庫數據。

為提高調查工作效率，樣品采集檢測與外業調查基本同步、交叉進行。一般選取5—9月進行外業調查，5—6月進行預調查(摸底調查)，7—9月開展外業調查取樣。植被調查選在7—8月間生物量最高或開花結實期進行；土壤調查選在6—9月土壤解凍后、封凍前進行。

3 結果與分析

3.1 泥炭沼澤類型及其面積

海晏縣分布泥炭沼澤斑塊10個，泥炭面積259.88 hm2。全部是富營養型的低位泥炭沼澤，主要分布在2個地貌單元，其中：溝谷分布斑塊8個，面積164.46 hm2；河流階地分布斑塊2個，面積95.42 hm2。

3.2 泥炭沼澤自然環境狀況

海晏縣泥炭沼澤水源補給以地表徑流、大氣降水補給為主，水體流出狀況均為季節性流出，積水狀況也均為季節性積水。自1990年以來，全縣現有泥炭沼澤中不存在排水情況與復濕情況。

3.3 泥炭沼澤保護及受威脅狀況

海晏縣泥炭沼澤中受重要水源保護地保護的斑塊有2個，面積57.83 hm2，占全縣泥炭沼澤總面積的22.25%；無其它任何保護形式的斑塊有8個，面積202.05 hm2，占77.75%。全縣泥炭沼澤中受威脅的主要因素是過度放牧、干旱缺水，受威脅程度為輕度，因此海晏縣泥炭沼澤保護管理壓力較大。

3.4 泥炭沼澤碳庫調查

海晏縣泥炭沼澤的植被類型全部是草本沼澤，沒有木本沼澤或灌叢沼澤，以莎草型的藏嵩草群系為主，優勢樹種以西藏嵩草最多，其次是矮生嵩草、鵝絨委陵菜、圓囊苔草、水葫蘆苗、甘肅苔草等。

海晏縣泥炭沼澤有機碳總含量199 980.31 t，其中植物生物量56 502.70 t，生物量含碳率43.90%，植物有機碳含量24 803.77 t，占全縣泥炭沼澤有機碳總含量的12.40%；土壤有機碳含量175 176.53 t，占87.60%。全縣泥炭沼澤有機碳含量以土壤占優。

4 結論與討論

1)海晏縣泥炭沼澤分布面積259.88 hm2，全部是富營養型的低位泥炭沼澤，其中：溝谷分布面積164.46 hm2、河流階地分布95.42 hm2。

2)海晏縣泥炭沼澤水源補給以地表徑流、大氣降水為主，為季節性水體流出、季節性積水。

3)海晏縣受保護泥炭沼澤面積57.83 hm2，占泥炭沼澤面積的22.25%；未保護面積202.05 hm2，占77.75%。全縣泥炭沼澤受威脅的主要因素是過度放牧，威脅程度為輕度，保護管理形勢嚴峻。

4)海晏縣泥炭沼澤的植被類型全部是草本沼澤，以莎草型的藏嵩草群系為主，植物生物量56 502.70 t。

5)海晏縣泥炭沼澤有機碳總含量199 980.31 t，其中植物有機碳含量24 803.77 t，占12.40%，土壤有機碳含量175 176.53 t，占87.60%，以土壤有機碳含量占優。

本次調查發現，海晏縣潛育泥炭(0.0

泥炭的形成就是死亡植物有機體的沉積和植物有機質分解損耗這兩對矛盾處于動態平衡的結果。當沼澤植物殘體有機質積累大于分解時，有機質將轉化為泥炭，這就是泥炭沼澤形成和發育的實質。泥炭沼澤的形成與分布最直接的控制因素是水，水的賦存狀態和性質決定著植物的種類、生長狀況及其殘體的分解速度；氣候因子和地貌條件是控制泥炭水分收支變化最直接的影響因素，但不同區域等級上所起作用差別明顯。

泥炭沼澤的發育和積累是受氣候、水文、植被、地貌及地質構造等各種自然因素綜合作用的結果。總的來說，潮濕的氣候，平坦或起伏和緩的地形，排水不暢的水文狀況，繁茂的植被，以及穩定而持久的或緩慢下沉的構造條件等諸因素的相互耦合，是利于泥炭發育與聚積的自然環境條件。長期穩定的構造背景、平坦低洼的地貌條件、適宜的水文條件、大量的植物生長、潮濕的氣候條件等是泥炭沼澤體系的形成和持續發育的基本條件。

據青海省1960年以來氣象資料表明，全省氣候增溫的速率遠高于同期全球和全國的增溫速度，而降水變化卻較小，同時年蒸發量卻逐年增大。在青海省外流區域，氣溫升高造成的冰雪融水并未給當地的濕地補充更多的水源，大多以外流河形式出境，而且氣溫升高也加劇了蒸發，使得水分喪失逐漸加強；伴隨部分區域的人為干擾活動, 導致濕地尤其是內陸沼澤濕地的持續減少現象發生。氣候暖干化直接影響到濕地尤其是沼澤濕地物種結構、植物生長、分布范圍、資源面積、殘體分解、功能效益等的變化。濕地是以水分的存在為前提而形成的，水分減少勢必影響到沼澤濕地的范圍、面積；同時，水生植被向沼澤化和草甸化方向演替，導致物種豐富度減少，直接影響到沼生植被的生長發育。

盡管泥炭在經濟社會發展中的作用并不明顯，但泥炭沼澤卻是自然生態系統中的重要碳匯。為積極應對全球氣候變化，必須做好泥炭沼澤保護管理工作，降低過度放牧、圍墾、挖采等威脅泥炭沼澤成為碳源的人為干擾行為[7-8]。盡管海晏縣設立了濕地保護管理兼職部門，但采取既不支持也不制止的冷處理態度，仍有部分泥炭沼澤依然處于受威脅狀

態，而且有蔓延態勢。濕地保護管理機構必須提高認識，對符合條件的泥炭沼澤進行統籌規劃，建立自然保護小區，擴大泥炭沼澤保護范圍[9]。同時，積極進行多渠道、多形式、多內容的大力宣傳，積極應對氣候變化，加強對自然泥炭沼澤的搶救性保護，形成生態優先共識并積極融入到泥炭資源保護管理的日常工作之中。