泥炭地（peatland）是全球最大的天然陸地碳庫。盡管全球泥炭地的面積大約隻占陸地表面的3%，但其儲存的碳卻約占全球土壤碳的1/3，是減緩全球氣候變暖最有效的陸地生态系統。氣候變化會導緻全球泥炭地擴張和收縮嗎？華東師大科學家從泥炭藓上發現新證據。

Global Change Biology 封面文章刊發生命科學學院朱瑞良教授團隊科研成果

探究氣候變化下泥炭藓全球分布變化

泥炭藓（Sphagnum, peat moss）是典型泥炭地的優勢物種，具有獨特的固碳、儲碳、儲水和酸化能力，被譽為泥炭地“有效的生态系統工程師”，貢獻了高達50%的有機碳，主導着泥炭地生态系統的健康和發展。從分類學上，泥炭藓是一種非常獨特的物種，起源于古生代晚期二疊紀，距今2.95億-2.5億年前，一般生長在潮濕的山壁、森林、濕地和沼澤中。

聯合國環境規劃署在2017年提出了全球泥炭地保護倡議，泥炭地主要分布在全球氣溫上升最快的北半球高緯度地區，氣候變暖導緻的泥炭地植被變化将直接影響泥炭地的碳彙功能。

由3種泥炭藓構成的我國東北泥炭地泥炭藓群落

泥炭藓獨特的透明細胞（儲水細胞）

一旦泥炭藓在泥炭地中失去優勢或消失，就會導緻蓄水能力的大幅下降、優勢生物種類和組成的變化、好氧微生物種群急劇擴張以及濕地植物凋落物加速分解，這都會加速二氧化碳和甲烷的釋放，并很可能經常性地引發火災。

泥炭地由原來的“碳彙”向“碳源”轉變，從而引發一系列環境問題。

探究氣候變化下泥炭藓全球分布變化的趨勢和程度可以為不同國家泥炭地的保護和管理策略的制定提供重要的科學依據，對助力我國碳中和目标的實現意義重大。

首次模拟不同氣候情境下

6種泥炭地優勢泥炭藓物種的全球分布

華東師大苔藓植物研究團隊基于長期泥炭藓物種多樣性的調查，首次模拟了不同氣候情境下6種泥炭地優勢泥炭藓物種的全球分布，發現随着全球變暖泥炭藓潛在分布區呈向北移動的趨勢，且移動距離随着溫室氣體排放的加劇而增加。

北方高緯度泥炭地的泥炭藓适宜分布區和物種豐富度将在未來30-50年增加，北方高緯度泥炭地以南的泥炭藓适宜分布區和物種豐富度則會大規模減少。

全球變暖可能會加劇北半球高緯度泥炭地富營養沼澤物種的局部滅絕，同時也會導緻北半球中低緯度和南半球泥炭藓泥炭地本身的消亡。

值得注意的是，随着氣候變暖，和全球其他區域相比，包括我國東北泥炭地在内的北方泥炭地南緣将經曆最大程度的泥炭藓适宜分布區的縮減及物種豐富度的下降，是全球泥炭地碳彙向碳源轉變的風險區域，将成為未來研究氣候變暖對全球泥炭地碳通量影響的重點區域。

和現代相比，2070年不同氣候情境下泥炭藓物種适宜分布區的質心變化

和現代相比，未來氣候情景下泥炭藓物種豐富度變化(a) SSP1-2.6 2050; (b) SSP1-2.6 2070; (c) SSP5-8.5 2050; (d) SSP5-8.5 2070

該成果以“Will climate change cause the global peatland to expand or contract? Evidence from the habitat shift pattern of Sphagnum mosses”為題以封面文章發表在Global Change Biology的第28卷21期。論文的第一作者為博士研究生馬曉英，通訊作者為生命科學學院朱瑞良教授，碩士生徐浩和曹子寅以及舒蕾講師參與了本項研究。

論文第一作者、博士研究生馬曉英(左)和博士研究生黃文專在大興安嶺泥炭地參與野外工作

Global Change Biology是生态學、環境科學和全球變化研究領域的旗艦期刊。該研究得到華東師範大學“幸福之花”先導研究基金的資助。

來源｜科技處 生命科學學院

編輯｜吳潇岚