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青藏高原沼泽湿地碳循环在全球碳循环以及全球气候变化中占有重要地位。虽然已有大量证据表明，1960～2010年间受人类活动和气候变化的影响，青藏高原沼泽湿地大面积退化，然而迄今为止，对此期间人类活动和气候变化影响下整个青藏高原区域沼泽湿地土壤碳库的变化情况却鲜有报道。因此，对过去几十年间青藏高原区域尺度沼泽湿地土壤有机碳变化开展研究，具有重要的现实意义。
本研究的目标是:揭示青藏高原沼泽湿地退化过程中土壤有机碳的变化规律;在区域尺度上估算1960～2010年间青藏高原沼泽湿地土壤有机碳储量变化;明确人类活动和气候变化因素在青藏高原沼泽湿地土壤有机碳储量变化中各自的贡献。
本文采用野外采样分析、生态系统过程模型和GIS相结合的方法开展研究。通过对4个不同地区（若尔盖、当雄、那曲及申扎）17个不同退化情况的样地的采样分析，评估了不同退化情况下沼泽湿地的土壤有机碳变化规律。并通过文献调研，对青藏高原沼泽湿地退化后土壤有机碳变化规律同全球湿地的一致性进行了分析。在Agro-C模型的基础上，加入凋落物地上分解模块，建立了湿地土壤有机碳收支模型，并利用本研究野外采样数据以及文献调研数据，对建立的模型在青藏高原沼泽湿地的适用性进行了验证。利用建立的模型对青藏高原1960-2010年间，不同土地利用情景下的沼泽湿地土壤有机碳变化量进行了估算。
主要研究结果包括:
1)青藏高原长期处于淹水状态的典型沼泽湿地，水位轻度下降，会促进土壤有机碳的积累:同无放牧活动影响且长期淹水的自然沼泽湿地(MS)相比，长期禁牧且处于季节性淹水或饱水状态的湿草甸(WM1)的土壤（0～10cm层）有机碳含量由168.9±13.1g kg-1增加到了226.8±6.0g kg-1;土壤（0～50cm层）有机碳密度由31.3±2.4kg m-2增加到了37.9±1.5kg m-2。但是，随着水位的进一步下降，土壤有机碳含量会大幅降低:在长期禁牧的条件下，干草甸(DM1)的土壤(0～10cm层)有机碳含量比禁牧湿草甸(WM1)的土壤有机碳含量减少了64％;土壤（0～50cm层）有机碳密度下降了32％。放牧会进一步加剧土壤有机碳的流失:放牧湿草甸(WM2和WM3)的表层土（0～10cm层）有机碳含量仅为禁牧湿草甸(WM1)土壤有机碳含量的57％和66％。放牧干草甸DM2和DM3的土壤(0～10cm)有机碳含量同禁牧干草甸相比下降了48％和58％。
2)当雄、那曲和申扎采样点的沼泽化草甸土壤（0～50cm层）有机碳密度分别为29.47±5.33kg m-2、28.07±1.57kg m-2和18.57±1.33kg m-2。沼泽化草甸在退化初期，土壤有机碳含量会快速下降，之后下降速率逐渐趋缓;沼泽化草甸的“冻胀土丘”地形是影响湿地退化后土壤有机碳变化规律的一个重要因素，区域内分布有体积较大的“冻胀土丘”的沼泽化草甸能够在退化后的较长时间内保持较高的土壤有机碳含量。在退化后的10年间，地形较为平缓的当雄采样点的土壤(0～10cm层)有机碳含量下降了62％，而区域内分布的“冻胀丘”较大的那曲和申扎采样点的土壤（0～10cm层）有机碳含量分别下降了28％和31％。沼泽化草甸湿地退化后期，随着植被的演替过程，植被生物量和土壤有机碳含量出现了回升的趋势。
3)通过对关于“土地利用变化对全球湿地土壤有机碳的影响”的文献调研数据进行分析发现:在受到人类活动干扰后，湿地土壤有机碳的变化趋势，主要取决于其土壤有机碳密度值。湿地土壤有机碳密度越高，在受到人类活动影响后，其下降趋势越明显。湿地土壤有机碳密度较低时，在人类活动作用下，土壤有机碳密度可能会出现升高的情况。
4)经验证发现:建立的湿地生态系统土壤碳收支模型能较好的模拟青藏高原湿地土壤有机碳的变化趋势，但仍存在一定的系统偏差。模型用于模拟湿地退化为干草甸后的土壤有机碳变化时，模型模拟结果较实际土壤有机碳的损失速率偏慢，这可能是由于青藏高原沼泽湿地退化为干草甸后，土壤有机碳在受到微生物降解作用的同时，还受到环境侵蚀作用的影响，而目前模型不具有模拟环境侵蚀过程的模块，因此，导致湿地退化后土壤有机碳密度的下降速率模拟值比实测值偏慢。
5)在单纯气候变化背景下，1960～2010年间，青藏高原沼泽湿地0～30cm层土壤有机碳密度平均增长了0.68kg m-2，期间青藏高原沼泽湿地土壤有机碳的积累量为25.48Tg C。单纯的人为排水活动对湿地土壤有机碳变化影响不明显。但是湿地排水后进行放牧活动，导致青藏高原沼泽湿地土壤有机碳积累量相对自然状态下大约减少了40％。同时考虑不合理开发利用导致的湿地面积缩减，1960～2010年间，青藏高原湿地土壤有机碳积累量为负值，同单纯气候变化背景下的自然状态湿地相比，1960～2010年间，青藏高原湿地土壤有机碳积累量减少了26.9Tg C。
本研究的目标是:揭示青藏高原沼泽湿地退化过程中土壤有机碳的变化规律;在区域尺度上估算1960～2010年间青藏高原沼泽湿地土壤有机碳储量变化;明确人类活动和气候变化因素在青藏高原沼泽湿地土壤有机碳储量变化中各自的贡献。
本文采用野外采样分析、生态系统过程模型和GIS相结合的方法开展研究。通过对4个不同地区（若尔盖、当雄、那曲及申扎）17个不同退化情况的样地的采样分析，评估了不同退化情况下沼泽湿地的土壤有机碳变化规律。并通过文献调研，对青藏高原沼泽湿地退化后土壤有机碳变化规律同全球湿地的一致性进行了分析。在Agro-C模型的基础上，加入凋落物地上分解模块，建立了湿地土壤有机碳收支模型，并利用本研究野外采样数据以及文献调研数据，对建立的模型在青藏高原沼泽湿地的适用性进行了验证。利用建立的模型对青藏高原1960-2010年间，不同土地利用情景下的沼泽湿地土壤有机碳变化量进行了估算。
主要研究结果包括:
1)青藏高原长期处于淹水状态的典型沼泽湿地，水位轻度下降，会促进土壤有机碳的积累:同无放牧活动影响且长期淹水的自然沼泽湿地(MS)相比，长期禁牧且处于季节性淹水或饱水状态的湿草甸(WM1)的土壤（0～10cm层）有机碳含量由168.9±13.1g kg-1增加到了226.8±6.0g kg-1;土壤（0～50cm层）有机碳密度由31.3±2.4kg m-2增加到了37.9±1.5kg m-2。但是，随着水位的进一步下降，土壤有机碳含量会大幅降低:在长期禁牧的条件下，干草甸(DM1)的土壤(0～10cm层)有机碳含量比禁牧湿草甸(WM1)的土壤有机碳含量减少了64％;土壤（0～50cm层）有机碳密度下降了32％。放牧会进一步加剧土壤有机碳的流失:放牧湿草甸(WM2和WM3)的表层土（0～10cm层）有机碳含量仅为禁牧湿草甸(WM1)土壤有机碳含量的57％和66％。放牧干草甸DM2和DM3的土壤(0～10cm)有机碳含量同禁牧干草甸相比下降了48％和58％。
2)当雄、那曲和申扎采样点的沼泽化草甸土壤（0～50cm层）有机碳密度分别为29.47±5.33kg m-2、28.07±1.57kg m-2和18.57±1.33kg m-2。沼泽化草甸在退化初期，土壤有机碳含量会快速下降，之后下降速率逐渐趋缓;沼泽化草甸的“冻胀土丘”地形是影响湿地退化后土壤有机碳变化规律的一个重要因素，区域内分布有体积较大的“冻胀土丘”的沼泽化草甸能够在退化后的较长时间内保持较高的土壤有机碳含量。在退化后的10年间，地形较为平缓的当雄采样点的土壤(0～10cm层)有机碳含量下降了62％，而区域内分布的“冻胀丘”较大的那曲和申扎采样点的土壤（0～10cm层）有机碳含量分别下降了28％和31％。沼泽化草甸湿地退化后期，随着植被的演替过程，植被生物量和土壤有机碳含量出现了回升的趋势。
3)通过对关于“土地利用变化对全球湿地土壤有机碳的影响”的文献调研数据进行分析发现:在受到人类活动干扰后，湿地土壤有机碳的变化趋势，主要取决于其土壤有机碳密度值。湿地土壤有机碳密度越高，在受到人类活动影响后，其下降趋势越明显。湿地土壤有机碳密度较低时，在人类活动作用下，土壤有机碳密度可能会出现升高的情况。
4)经验证发现:建立的湿地生态系统土壤碳收支模型能较好的模拟青藏高原湿地土壤有机碳的变化趋势，但仍存在一定的系统偏差。模型用于模拟湿地退化为干草甸后的土壤有机碳变化时，模型模拟结果较实际土壤有机碳的损失速率偏慢，这可能是由于青藏高原沼泽湿地退化为干草甸后，土壤有机碳在受到微生物降解作用的同时，还受到环境侵蚀作用的影响，而目前模型不具有模拟环境侵蚀过程的模块，因此，导致湿地退化后土壤有机碳密度的下降速率模拟值比实测值偏慢。
5)在单纯气候变化背景下，1960～2010年间，青藏高原沼泽湿地0～30cm层土壤有机碳密度平均增长了0.68kg m-2，期间青藏高原沼泽湿地土壤有机碳的积累量为25.48Tg C。单纯的人为排水活动对湿地土壤有机碳变化影响不明显。但是湿地排水后进行放牧活动，导致青藏高原沼泽湿地土壤有机碳积累量相对自然状态下大约减少了40％。同时考虑不合理开发利用导致的湿地面积缩减，1960～2010年间，青藏高原湿地土壤有机碳积累量为负值，同单纯气候变化背景下的自然状态湿地相比，1960～2010年间，青藏高原湿地土壤有机碳积累量减少了26.9Tg C。