泥炭地 濕地中的碳匯之寶

海月

濕地是重要的“儲碳庫”和“吸碳器”，是氣候變化的“緩沖器”。地球變暖主要的原因是二氧化碳、甲烷等溫室氣體的排放增加所致。那么，減少這些氣體、特別是二氧化碳的排放就是減緩地球變暖的主要手段。濕地與氣候變化之間的關(guān)系是相互影響、相互作用的。作為溫室氣體的儲存庫、源和匯，濕地在緩解氣候變化方面發(fā)揮著重要作用。

濕地擁有卓越的碳匯能力。專家認為，濕地類型多樣，包含了沼澤地、泥炭地、湖泊、河流、海灘和鹽沼等。它們在抵御極端天氣，緩沖、減少洪澇災(zāi)害，緩解干旱，以及吸收、儲存碳等方面發(fā)揮著重要作用。其中，濕地中的沼澤地特別是泥炭地儲存了大量的碳，在有效緩解溫室效應(yīng)、應(yīng)對氣候變化方面發(fā)揮著不可替代的作用。

近年來，氣溫上升、海洋變暖、冰雪消融、自然災(zāi)害發(fā)生頻率增加......全球氣候變化嚴重威脅著人類的生存環(huán)境。2018年，《濕地公約》各締約國認識到濕地在減緩和適應(yīng)氣候變化方面的重要作用，商定了保護、恢復(fù)和可持續(xù)管理泥炭地、濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的措施，以更好地借助濕地生態(tài)系統(tǒng)的自然力量，來扭轉(zhuǎn)氣候變化。

濕地是如何實現(xiàn)碳匯的？濕地專家陳克林說：濕地植物通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳，隨著根、莖、葉和果實的枯落，堆積在微生物活動相對較弱的濕地中，形成了動植物殘存體和水所組成泥炭。由于泥炭水分過于飽和的厭氧特性，導(dǎo)致植物殘體分解釋放二氧化碳的過程十分緩慢，從而有效固定了植物殘存體中的大部分碳。經(jīng)過千萬年的層層積累，最終形成厚度超過30公分的泥炭地。

科學(xué)研究表明，距今兩萬年前，第四紀冰川消退，森林慢慢生長之后，泥炭開始形成。目前，全球泥炭地占地球陸地面積3%，儲存了陸地上1/3的碳，是全球森林碳儲總量的兩倍?！帮@而易見，以泥炭地為主的濕地是最高效的碳匯，在調(diào)節(jié)區(qū)域環(huán)境、緩解全球氣候變化方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用?！标惪肆挚偨Y(jié)說。

“濕地雖然具有強大的儲碳功能，但我們要清楚地認識到，濕地一旦遭到破壞，被安全封鎖在土壤中的碳將被釋放到大氣中，濕地由碳匯轉(zhuǎn)變成碳排放源，將加劇全球變暖進程?！标惪肆职l(fā)出警示。

聯(lián)合國環(huán)境署發(fā)布的快速反應(yīng)評估報告表明：泥炭地生物多樣性豐富、調(diào)節(jié)能力強，是減緩氣候變化成效最高的方式之一。這一重要的生態(tài)系統(tǒng)須引起我們的關(guān)注。為保證讓全球升溫控制在2攝氏度以內(nèi)，我們必須對泥炭地給予必要的保護。須立即采取行動，防止泥炭地進一步退化造成嚴重的環(huán)境，經(jīng)濟和社會后果；須積極推廣并實施有關(guān)泥炭地管理和恢復(fù)的良好做法；當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)須接受支持，通過實施傳統(tǒng)的無損使用方法以及引入創(chuàng)新的管理方法，可持續(xù)地管理泥炭地。

何為泥炭地

泥炭地是濕地類型的一種，是一種沼澤。了解泥炭地，首先要了解濕地沼澤的形成和演替。

水分是濕地形成發(fā)展的主要因素。常年處于過濕狀態(tài)的地表，在長期缺氧條件下，土壤中礦物質(zhì)的潛育化過程和有機質(zhì)泥炭化過程作用下，形成了濕地。濕地生態(tài)系統(tǒng)是個動態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能隨時間不斷發(fā)生有規(guī)律的變化，即從一個群落經(jīng)過一系列的演變而成為另一個群落。許多短暫性群落經(jīng)交替演替，直到相對穩(wěn)定，其組成與結(jié)構(gòu)不同于原來的群落。濕地生態(tài)系統(tǒng)的演替通常屬于水生演替，形成沼澤的演替通常有3種。

初期多為富養(yǎng)苔草沼澤。隨沼澤不斷發(fā)育，泥炭蘚的入侵，形成中養(yǎng)苔草、泥炭蘚沼澤。此時沼澤化湖泊仍有靜水層。在沼澤湖泊脫離地下水補給后，泥炭蘚得到進一步發(fā)展，形成蘚丘，演變?yōu)樨氿B(yǎng)沼澤。水從丘頂部向四面流失。蘚丘表面干燥，通氣較好。此時一有條件，木本植物立即進入地段，形成木本沼澤。

森林沼澤由于泥炭持水量大，土壤及空氣濕度增加，苔蘚植物大金發(fā)蘚和泥炭蘚相繼入侵，增加土壤濕度和酸度，為喜濕耐酸植物入侵提供條件。泥炭蘚得以發(fā)展，在草丘間形成地被層，同時小灌木杜香和越橘生長，發(fā)展成中養(yǎng)沼澤。泥炭蘚有特強吸水能力。泥炭蘚不斷加厚，有力地抑制了高等植物的生長。泥炭蘚隨之發(fā)展成蘚丘，并掩住草丘，使沼澤表面升高，脫離地下水補給，演替為貧養(yǎng)沼澤。在此時沼澤中樹木生長不良，蓋度多小于40%，為少林或無林的泥炭蘚沼澤。

草甸形成沼澤后，由于積水和空氣濕度大，泥炭蘚入侵形成中養(yǎng)苔草、泥炭蘚沼澤。草本植物有燈心草、刺子莞等。泥炭蘚發(fā)展形成蘚丘，使沼澤地表面升高，形成貧養(yǎng)泥炭蘚沼澤。這類沼澤可在長江中、下游，湖濱以及山地溝谷等低注地區(qū)形成。群落外貌綠色，層次不明顯。由于地形、土質(zhì)差異，組成種類也不同。建群種有苔草、燈心草等。

沼澤中的碳來自大氣和水中，以及泥炭在有機物質(zhì)的分解。沼澤中的碳循環(huán)是從植物光合作用開始的，所合成的部分碳水化合物經(jīng)植物呼吸作用消耗，產(chǎn)生二氧化碳，返回土壤和大氣中。另一部分在植物殘體通過泥炭化過程形成泥炭，在需氧性細菌作用下，泥炭中的有機物質(zhì)被分解，釋放出二氧化碳，參加生態(tài)系統(tǒng)碳素循環(huán)。在泥炭中的有機物質(zhì)中含有纖維素和半纖維素等多糖類物質(zhì)。葡萄糖在季節(jié)性積水沼澤的干季，經(jīng)好氧性的微生物分解，最后產(chǎn)生二氧化碳、水。常年積水的沼澤中，葡萄糖經(jīng)厭氧性細菌分解，首先形成有機酸和二氧化碳，最后釋放出甲烷和氫氣，二氧化碳為中間產(chǎn)物，部分返回大氣。

泥炭地的起源通常可分為兩大類：一類是由湖盆、湖岸、河床等水域轉(zhuǎn)化形成；另一類是由草甸、森林、永凍土區(qū)及潮間地帶等陸域演化而來。不同條件下泥炭地形成的困難程度、方式及過程都有所不同?？傮w來說，陸域泥炭地的發(fā)育較水域更為廣泛，其面積一般也較大，特別是在氣候溫和濕潤地區(qū)更容易形成泥炭地。

典型的泥炭地就像浸透了水的深棕色“海綿”。它的形成不單要有適宜的水熱條件，更需要漫長的時間。在低溫環(huán)境下會表現(xiàn)為有空隙的凍土，能夠保持水分，在干旱季節(jié)具有保水功能，有的泥炭地里的泥炭層可達幾米深。通常，泥炭地的堆積速率每年不足1毫米，要形成具有一定規(guī)模的泥炭地需要歷經(jīng)數(shù)千萬年之久。然而，要排干泥炭地卻只需十幾天的時間。泥炭地一旦被排干，其破壞將是不可逆的。

泥炭地是碳的巨型蓄水池，盡管泥炭地只占地球陸地表面的3%，它們卻儲存了5500億噸碳，是全球森林碳儲總量的2倍。溫帶和熱帶泥炭地是碳儲量最高的濕地，其儲存的碳總量約為540億噸，占全部濕地碳儲量的70%左右。例如若爾蓋泥炭地總面積4900 平方公里，泥炭深度為0.3-8.8米，泥炭總量約在10-40億噸之間。此外，沿海濕地和紅樹林也被認為是碳吸收最重要濕地生態(tài)系統(tǒng)，單位面積的紅樹林沼澤濕地固定的碳是熱帶雨林的10倍。

泥炭地的生態(tài)作用

在地球上，有50%-70%的濕地地下蘊藏著泥炭。泥炭地里的土壤碳占據(jù)地球土壤有機碳的1/3，泥炭地里的淡水占全球陸地淡水的1/10，泥炭地是濕地中獨一無二的生態(tài)系統(tǒng)。

由于泥炭地具有土壤松軟有彈性、有機質(zhì)及腐殖酸含量高、植物纖維含量豐富、通氣透水性好、持水能力強等特征，因此在自然生態(tài)平衡中具有重要作用。除具有調(diào)節(jié)地區(qū)局部氣候和河川徑流、涵養(yǎng)水源、補給地下水、凈化環(huán)境和防止土壤侵蝕等多種功效外。它是目前所有生態(tài)系統(tǒng)中單位面積碳累積速度最快、碳堆積量最大和碳密度最高的生態(tài)系統(tǒng)。

在泥炭地生態(tài)系統(tǒng)，那里的生物已經(jīng)學(xué)會了在惡劣的條件下，努力制造初級生產(chǎn)物的能力。那里的濕地也有很多浮游生物和濕地野生動物，如蛙類等兩棲動物、蛇類等爬行動物和哺乳動物等。這些動物大多有冬眠的本領(lǐng)。在秋季它們努力聚集脂肪，然后在泥土中睡去，以便減少脂肪消耗，度過漫長而寒冷的冬天。同時，濕地也為大量候鳥遷徙提供了產(chǎn)卵和繁育后代的棲息地環(huán)境。泥炭沼澤是一種比較脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，因有生物腐爛而形成的酸性水和土壤才適合部分動植物生存，一旦積水被排空，濕地生態(tài)系統(tǒng)就會被破壞。

泥炭地除在所處區(qū)域自然生態(tài)平衡中具有積極生態(tài)效應(yīng)外，由于泥炭的組成和性質(zhì)，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域也具有廣泛應(yīng)用價值。在農(nóng)業(yè)方面，泥炭由于富含有機質(zhì)和腐殖質(zhì)以及多種營養(yǎng)元素，并有較大的持水與吸氣性能以及代換性能，因此泥炭在農(nóng)業(yè)上可用于制作各種腐殖酸類肥料、營養(yǎng)土等。在工業(yè)方面，由于泥炭含有半纖維素、纖維素等多種有用物質(zhì)，可廣泛應(yīng)用于建筑、能源、化工等方面；從泥炭中提取腐殖質(zhì)酸類物質(zhì)，在工業(yè)方面也具有多種用途。在醫(yī)藥方面，在形成泥炭的植物中至少有百余種藥用植物。它們死亡后，在形成泥炭過程中由于細菌、真菌、放線菌積極活動，產(chǎn)生多種抗生素、維生素等物質(zhì)，所以可作為提取各類維生素和抗生素、生長刺激素、氨基酸、糖類等的原料。在能源方面，泥炭作為燃料使用歷史悠久。由于泥炭具有含硫低、對空氣污染小等優(yōu)點，所以在能源短缺情況下，其可作為燃料使用。

人類對泥炭地的利用已有幾個世紀。上個世紀以前，泥炭地被作為燃料、食物的來源和動物的庇護所加以利用，雖遭到了部分破壞，但絕大部分地區(qū)都因未受人類影響而完整地保存下來?？墒乔闆r卻在20世紀發(fā)生了顯著的改變。住房、能源和農(nóng)業(yè)用地的大量需求，增加了對天然濕地的開發(fā)，致使全球泥炭地總量急劇下降。據(jù)了解，截至目前，西歐約有90％以上的泥炭地已經(jīng)喪失，其中，荷蘭已破壞殆盡。而全球大約有500萬公頃泥炭地被開采用于燃料和園藝、3000萬公頃用于林業(yè)和農(nóng)業(yè)。

在追尋地球碳蹤跡的過程中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果溫度升高、降雨減少或土地管理措施不當(dāng)引起濕地土壤變化，濕地固定碳的功能將大大減弱或消失，濕地將由“碳匯”變成“碳源”。大量的研究結(jié)果表明，如果將濕地中的水排干，由于水分的流失，地溫將升高，濕地分解碳的速度將加快，貯存在濕地中的碳，將通過各種不同的形式釋放出來?？茖W(xué)家做過計算，假使將全球沼澤濕地的水全部排干，貯存在濕地中的碳就像長了翅膀一樣逃逸，逃逸的數(shù)量相當(dāng)于目前森林砍伐和礦物燃料燃燒排放總量的35%～50%。這意味著溫室氣體將比目前增加40%左右，將大大加劇全球氣候變化的速度。

鑒于泥炭地的重要作用和總量下降的現(xiàn)實，專家呼吁加強國際間的合作，以保護、恢復(fù)和合理利用泥炭地。

保護泥炭地 應(yīng)對氣候變化

泥炭是泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。泥炭沼澤的喪失會導(dǎo)致生物多樣性的巨大損失，還會增加溫室氣體排放。大量燃燒泥炭還會對公共衛(wèi)生和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟與社會的環(huán)境造成損失。因此，國際社會的生態(tài)學(xué)者呼吁從北極到熱帶，從高山到大海，在全球范圍對泥炭沼澤進行保護，開展泥炭地的可持續(xù)性管理。開展對于泥炭濕地進行本底調(diào)查，摸清家底、進行評估和開展監(jiān)測活動，并在社會建立對于關(guān)鍵利益相關(guān)者的管控機制，制定保護的優(yōu)先行動計劃。

2002年6月，聯(lián)合國開發(fā)計劃署啟動了濕地生態(tài)系統(tǒng)和熱帶泥炭沼澤森林恢復(fù)項目。這個項目的目標(biāo)是持續(xù)5年，試圖匯集世界各國政府和各種非政府組織共同努力恢復(fù)泥炭沼澤。2002年11月，國際泥炭地和國際沼澤保護組織發(fā)布了關(guān)于“明智地使用泥炭和泥炭地背景和原則報告”，對可持續(xù)利用和保護泥炭地的決策框架和指導(dǎo)方針做出明確闡述。出版該報告的目的是通過出版物建立一種機制，以促進全球泥炭地遺產(chǎn)的合理利用與科學(xué)保護，確保明智和可持續(xù)利用全球泥炭地。

在2008年6月，國際泥炭地和國際沼澤保護組織出版了《泥炭地和氣候變化》一書，綜合了以前研究工作的相關(guān)知識。2010年，這個組織又發(fā)布了“負責(zé)任的泥炭地管理戰(zhàn)略”報告，以便幫助世界各國在全球范圍內(nèi)對泥炭地管理、利用進行科學(xué)決策。

作為泥炭地有機碳儲量位居世界前列的公約締約方之一，我國始終把應(yīng)對氣候變化、開展泥炭地保護管理視作自身可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求和構(gòu)建人類命運共同體的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。近年來已在多個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）發(fā)布了《濕地保護管理條例》《泥炭資源保護管理辦法》等一系列配套保護政策。2021年12月24日，十三屆全國人大常委會第32次會議表決通過《中華人民共和國濕地保護法》，自2022年6月1日起施行。自此我國的濕地保護修復(fù)進入了法制化新時代。

《中華人民共和國濕地保護法》對泥炭沼澤濕地的保護和修復(fù)專門作出具體規(guī)定。第二章第32條指出，泥炭沼澤濕地所在地縣級以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)制定泥炭沼澤濕地保護專項規(guī)劃，采取有效措施保護泥炭沼澤濕地。符合重要濕地標(biāo)準(zhǔn)的泥炭沼澤濕地，應(yīng)當(dāng)列入重要濕地名錄。 禁止在泥炭沼澤濕地擅自開采泥炭和地下水，禁止將泥炭沼澤濕地蓄水向外排放，因防災(zāi)減災(zāi)需要的除外。第三章第38條指出，泥炭沼澤濕地所在地縣級以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)因地制宜，組織對退化泥炭沼澤濕地進行修復(fù)，并根據(jù)泥炭沼澤濕地的類型、發(fā)育狀況和退化程度等，采取相應(yīng)的修復(fù)措施。

自1992年加入《濕地公約》以來，中國用實際行動實現(xiàn)了濕地保護與經(jīng)濟發(fā)展的雙贏。30年來，中國以全球4%的濕地，滿足了世界1/5人口對濕地生產(chǎn)、生活、生態(tài)和文化等多種需求，濕地保護率已超過50%，書寫了濕地與人和諧共生的中國故事。當(dāng)然，這其中也包含著泥炭沼澤濕地保護修復(fù)的動人傳奇。