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原始泥炭地经历火山灰干扰后，由矿养阶段发育逐渐演化为雨养阶段，伴随着植被群落的演替，碳、氮累积速率和循环过程也会明显改变。目前，关于受火山干扰后泥炭地雨养和矿养阶段的碳、氮累积速率的比较和其控制因素仍缺乏系统研究。

因此，本研究选择长白山区受火山干扰的东方红泥炭地为研究对象，通过测试剖面泥炭的碳、氮累积速率、苔草属和泥炭藓的稳定碳、氮同位素，试图阐明环境变量与植物群落组成之间的关系，揭示泥炭地矿养-雨养过渡的驱动因素。并且确定植物群落和气候因素对碳、氮累积速率和泥炭C/N 的影响。我们还将东方红泥炭剖面的结果与之前发表的加拿大地区的泥炭剖面的结果进行比较，探究不同地区的结论是否一致。

结果显示，无论是本研究还是加拿大的泥炭地剖面，雨养阶段的碳、氮累积速率明显高于矿养阶段（图1）。这可能由于在以泥炭藓为主的雨养阶段，泥炭的分解速率比以维管植物为主的矿养阶段更慢（图2）。此外，矿养阶段泥炭处于温度较高，水位波动更剧烈且沼泽水营养更丰富的条件下，导致此阶段泥炭有较快的分解速率和较低的碳、氮累积速率（图2）。同时，在近几十年泥炭藓δ¹⁵N指示的固氮速率与泥炭的氮累积速率呈现显著的正相关关系。我们的研究结果表明在气候变化和人类干扰的情况下，大多数情况下分解比生产对泥炭地碳、氮累积的影响更重要。并且强调了保护泥炭藓为主的贫营养泥炭地的重要性，因为有助于泥炭地的碳、氮累积。

研究成果以“Comparison of carbon and nitrogen accumulation rate between bog and fen phases in a pristine peatland with the fen-bog transition”为题发表在Global Change Biology期刊上。生物地球化学组博士生杨倩楠为第一作者，白娥教授为通讯作者。该研究得到重点研发项目、国家自然科学基金和国家青年拔尖人才计划的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1111/gcb.16915

图1 本研究泥炭剖面（a）和加拿大泥炭剖面（b）分别在矿养和雨养阶段碳、氮累积速率的分布和比较

图2 泥炭剖面发育过程中因火山灰层引发的雨养-矿养阶段的转变