海晏县泥炭沼泽及其碳库调查研究

张富强

(青海省林业草原规划院，青海 西宁 810007)

泥炭沼泽是沼泽湿地形成过程中的产物，是由沼泽植物残体堆积而成的有机资源，其土壤富含有机碳，是陆地生态系统中的重要碳库[1-2]。为加强履行国际公约或协定服务，提高湿地在应对气候变化中的国际影响，在中央财政支持下，国家林业和草原局于2014—2018年分年度组织开展全国范围内11个重点省份泥碳沼泽碳库调查工作[3]。根据国家林业和草原局的总体安排和工作部署，青海省于2018年启动泥碳沼泽碳库调查工作。泥炭沼泽碳库调查是泥炭资源保护的基础工作，在查清泥炭沼泽碳库资源及其环境状况的基础上，为泥炭沼泽资源保护管理提供基础资料，为泥炭资源的合理利用提供决策依据。

1 研究区概况

海晏县位于青海省东北部，著名的青海湖北畔，祁连山系大通山脉的西南麓，是黄河上游最大1级支流—湟水河的发源地，地处东经100°23′～101°20′、北纬36°44′～37°39′，海拔2 726～4 583 m，绝大部分地区海拔3 000 m以上。属高山地貌，其中山地占44.86%、滩地占40.12%、丘陵占10.02%、谷地占5.00%。高原亚干旱气候，多年平均气温1.5 ℃、降水量400.2 mm、 蒸发量1 581.8 mm、日照时间2 980.3 h，春季干旱多风、夏季凉爽、秋季短暂、冬季漫长，无绝对无霜期。截至2019年末，全县总人口3.62万，是以藏族为主的多民族聚居地，全县实现生产总值21.9亿元。

2 调查方法

2.1 调查对象及内容

调查对象主要是全县范围内面积≥1.0 hm2的自然泥碳沼泽，且土壤有机碳含量≥12.00%，同时考虑土壤粘土含量影响，当粘土含量为0.00%～60.00%时，土壤有机碳含量>(12.00% + (粘土含量 × 0.1))。

调查内容包括泥碳沼泽类型及其面积、泥炭沼泽植被生物量和碳库调查、泥炭沼泽土壤性质和碳库调查、泥炭沼泽生态系统碳库、泥炭沼泽自然环境状况、保护管理和受威胁状况[4]。

按照国家林业和草原局规定的遥感影像数据源要求购置相关遥感影像数据(2017年2.5～5.0 m高分辨率遥感数据，云量小于5.00%，时像不超过2 a)，与中央技术支撑单位(国家林业和草原局调查规划设计院)衔接遥感资料处理。将该数据结合1∶5万地形图进行几何校正，将泥炭沼泽可能分布地区以及基础地理信息数据叠加到遥感影像数据上，按照1∶5万的图幅分幅制作成野外工作用图。

2.2 调查方法

调查区划以全县作为泥炭沼泽碳库调查实施的总体，以泥炭沼泽斑块作为调查统计的基本单位。调查流程为遥感解译→调查取样→内业测定→数据分析→成果产出。

泥炭沼泽调查采用地面调查与遥感判读相结合的方法，以地面调查为主。①根据相关资料分析和调查访问初步确定调查地点和大致范围，利用地理信息系统软件在调查范围内通过遥感影像判读区划泥炭沼泽斑块[5-6]。②进行现地调查访问，同时对遥感影像判读遗漏的泥炭沼泽进行补充区划和调查。③现地调查判定斑块界线。植物生物量及其碳库采用样方—收获法调查取样，土壤相关因子及碳库采用采样点—土钻剖面取样法调查取样；泥炭沼泽自然环境、受威胁情况等采用资料收集、调查访问、现地踏查相结合的调查方法。④最后通过样品检测和汇总统计，获得全县泥炭沼泽植物生物量和土壤及植物碳库数据。

为提高调查工作效率，样品采集检测与外业调查基本同步、交叉进行。一般选取5—9月进行外业调查，5—6月进行预调查(摸底调查)，7—9月开展外业调查取样。植被调查选在7—8月间生物量最高或开花结实期进行；土壤调查选在6—9月土壤解冻后、封冻前进行。

3 结果与分析

3.1 泥炭沼泽类型及其面积

海晏县分布泥炭沼泽斑块10个，泥炭面积259.88 hm2。全部是富营养型的低位泥炭沼泽，主要分布在2个地貌单元，其中：沟谷分布斑块8个，面积164.46 hm2；河流阶地分布斑块2个，面积95.42 hm2。

3.2 泥炭沼泽自然环境状况

海晏县泥炭沼泽水源补给以地表径流、大气降水补给为主，水体流出状况均为季节性流出，积水状况也均为季节性积水。自1990年以来，全县现有泥炭沼泽中不存在排水情况与复湿情况。

3.3 泥炭沼泽保护及受威胁状况

海晏县泥炭沼泽中受重要水源保护地保护的斑块有2个，面积57.83 hm2，占全县泥炭沼泽总面积的22.25%；无其它任何保护形式的斑块有8个，面积202.05 hm2，占77.75%。全县泥炭沼泽中受威胁的主要因素是过度放牧、干旱缺水，受威胁程度为轻度，因此海晏县泥炭沼泽保护管理压力较大。

3.4 泥炭沼泽碳库调查

海晏县泥炭沼泽的植被类型全部是草本沼泽，没有木本沼泽或灌丛沼泽，以莎草型的藏嵩草群系为主，优势树种以西藏嵩草最多，其次是矮生嵩草、鹅绒委陵菜、圆囊苔草、水葫芦苗、甘肃苔草等。

海晏县泥炭沼泽有机碳总含量199 980.31 t，其中植物生物量56 502.70 t，生物量含碳率43.90%，植物有机碳含量24 803.77 t，占全县泥炭沼泽有机碳总含量的12.40%；土壤有机碳含量175 176.53 t，占87.60%。全县泥炭沼泽有机碳含量以土壤占优。

4 结论与讨论

1)海晏县泥炭沼泽分布面积259.88 hm2，全部是富营养型的低位泥炭沼泽，其中：沟谷分布面积164.46 hm2、河流阶地分布95.42 hm2。

2)海晏县泥炭沼泽水源补给以地表径流、大气降水为主，为季节性水体流出、季节性积水。

3)海晏县受保护泥炭沼泽面积57.83 hm2，占泥炭沼泽面积的22.25%；未保护面积202.05 hm2，占77.75%。全县泥炭沼泽受威胁的主要因素是过度放牧，威胁程度为轻度，保护管理形势严峻。

4)海晏县泥炭沼泽的植被类型全部是草本沼泽，以莎草型的藏嵩草群系为主，植物生物量56 502.70 t。

5)海晏县泥炭沼泽有机碳总含量199 980.31 t，其中植物有机碳含量24 803.77 t，占12.40%，土壤有机碳含量175 176.53 t，占87.60%，以土壤有机碳含量占优。

本次调查发现，海晏县潜育泥炭(0.0

泥炭的形成就是死亡植物有机体的沉积和植物有机质分解损耗这两对矛盾处于动态平衡的结果。当沼泽植物残体有机质积累大于分解时，有机质将转化为泥炭，这就是泥炭沼泽形成和发育的实质。泥炭沼泽的形成与分布最直接的控制因素是水，水的赋存状态和性质决定着植物的种类、生长状况及其残体的分解速度；气候因子和地貌条件是控制泥炭水分收支变化最直接的影响因素，但不同区域等级上所起作用差别明显。

泥炭沼泽的发育和积累是受气候、水文、植被、地貌及地质构造等各种自然因素综合作用的结果。总的来说，潮湿的气候，平坦或起伏和缓的地形，排水不畅的水文状况，繁茂的植被，以及稳定而持久的或缓慢下沉的构造条件等诸因素的相互耦合，是利于泥炭发育与聚积的自然环境条件。长期稳定的构造背景、平坦低洼的地貌条件、适宜的水文条件、大量的植物生长、潮湿的气候条件等是泥炭沼泽体系的形成和持续发育的基本条件。

据青海省1960年以来气象资料表明，全省气候增温的速率远高于同期全球和全国的增温速度，而降水变化却较小，同时年蒸发量却逐年增大。在青海省外流区域，气温升高造成的冰雪融水并未给当地的湿地补充更多的水源，大多以外流河形式出境，而且气温升高也加剧了蒸发，使得水分丧失逐渐加强；伴随部分区域的人为干扰活动, 导致湿地尤其是内陆沼泽湿地的持续减少现象发生。气候暖干化直接影响到湿地尤其是沼泽湿地物种结构、植物生长、分布范围、资源面积、残体分解、功能效益等的变化。湿地是以水分的存在为前提而形成的，水分减少势必影响到沼泽湿地的范围、面积；同时，水生植被向沼泽化和草甸化方向演替，导致物种丰富度减少，直接影响到沼生植被的生长发育。

尽管泥炭在经济社会发展中的作用并不明显，但泥炭沼泽却是自然生态系统中的重要碳汇。为积极应对全球气候变化，必须做好泥炭沼泽保护管理工作，降低过度放牧、围垦、挖采等威胁泥炭沼泽成为碳源的人为干扰行为[7-8]。尽管海晏县设立了湿地保护管理兼职部门，但采取既不支持也不制止的冷处理态度，仍有部分泥炭沼泽依然处于受威胁状

态，而且有蔓延态势。湿地保护管理机构必须提高认识，对符合条件的泥炭沼泽进行统筹规划，建立自然保护小区，扩大泥炭沼泽保护范围[9]。同时，积极进行多渠道、多形式、多内容的大力宣传，积极应对气候变化，加强对自然泥炭沼泽的抢救性保护，形成生态优先共识并积极融入到泥炭资源保护管理的日常工作之中。