现代变暖主要是由人类活动直接或间接的控制，人类对化石燃料的利用、森林的砍伐等造成了温室效应的不断积累，导致了温度的上升。而过去的自然变暖主要与太阳活动强度的增强有关。由于过去自然暖期与现代人为暖期成因的差异，人为变暖可能与自然变暖存在季节性的差异，但缺乏相关研究。

泥炭地中蕴含着全球1/3的土壤碳库，像其它生态系统一样正遭受着现代快速变暖的影响。全球大多数泥炭地在过去自然暖期普遍表现为碳累积的增加，而碳累积如何响应现代变暖，迄今尚不清楚。青藏高原是世界上最大的高寒泥炭地分布区，现代变暖速率是全球平均的两倍，是研究现代人为变暖对泥炭地碳累积影响的理想区域。

我们瞄准人为变暖如何影响泥炭地碳累积这一科学问题，在青藏高原东南部获取了两条不同海拔的泥炭沉积记录，重建了约一千年以来的泥炭碳累积历史。通过对比现代人为变暖与过去自然变暖，研究团队发现两个事实：

（1）在青藏高原，现代人为变暖与过去自然变暖的增暖方式不同，存在季节性差异。过去自然暖期（中世纪暖期）生长季增温幅度大，非生长季增温幅度小；而现代人为暖期生长季增温幅度小，而非生长季增温幅度大（图1）。

（2）作为结果，青藏高原泥炭地碳累积在现代人为导致的暖期里快速变慢，改变了原来自然因素驱动下的自然变率。过去自然暖期的生长季增温幅度大，促进了植被的碳吸收；非生长季增温幅度小，微生物呼吸作用导致的腐殖质和泥炭分解释放抵消的少。成炭植被生产速率增大的幅度要大于微生物分解速率增大的幅度，泥炭地净碳累积高，表现为碳汇，对气候变暖负反馈。现代人为暖期的生长季增温幅度小，植被吸收的碳少；非生长季增温幅度大，泥炭分解释放的碳大量抵消了植被吸收的碳。成炭植被生产速率增大的幅度要小于微生物分解速率增大的幅度，泥炭地净碳累积低，表现为碳源，对气候变暖正反馈（图2）。

图1 现代人为暖期与过去自然暖期的温度变化及对应的净碳累积

由于过去大多研究显示自然暖期全球不同地区的泥炭累积都是普遍增加的，而该研究发现青藏高原泥炭地在现代人为暖期的净碳累积却大大下降，比小冰期还低。通过对比中世纪暖期的增温形式发现，这种结果是由于现代暖期的增温以非生长季增温为主，而过去自然暖期的增温以生长季增温为主。人为暖期改变了自然驱动下泥炭地碳累积与温度的关系模式，降低了青藏高原泥炭地的碳累积。该研究首次关注了增温季节性差异对碳累积的影响，根据IPCC的报告，青藏高原的这种现代人为增暖模式（非生长季增温为主）在全球具有普遍性，因此提出世界泥炭地净碳累积降低的风险可能存在低估。

图2 青藏高原泥炭地不同暖期碳累积与气候变化反馈的概念模型

研究成果近期以“Anthropogenic warming reduces the carbon accumulation of Tibetan Plateau peatlands”为题，在主流学术期刊《Quaternary Science Reviews》上发表。本研究获得国家自然科学基金委“青藏高原地球系统基础科学中心项目”（41988101）、第二次青藏高原科学考察研究专项（2019QZKK0601）、中科院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”（XDA20090000）和国家自然科学基金（42071115，41790421，42001081，41877458）的联合资助。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2022.107449