泥炭地在累积过程中可以记录过去的气候环境信息，是研究古环境的重要载体。我国东北地区发育诸多泥炭地，以研究程度最高的长白山区哈泥泥炭地为典型代表。稳定碳、氧同位素组成是泥炭地重要的古环境代用指标，在哈泥泥炭地研究中，曾分别用于指示降水量/湿度、温度的长期变化。然而，碳、氧同位素指标古环境意义的现代过程研究存在不足；同时，已有的古环境重建研究多选择泥炭全样进行同位素分析，未分离不同植物残体组分。
      本研究针对哈泥泥炭地泥炭藓碳、氧同位素指标的古环境意义开展现代过程研究，主要采集了局地丘顶-丘间湿度梯度下的表层泥炭藓样品和一根生长在丘侧、可能连续生长多年的泥炭藓长植株样品（长约28厘米）。在实验室内，提取了表层泥炭藓头状枝以下最新生长的茎部样品；同时对泥炭藓长植株进行分段切样，提取了大量茎部和枝叶样品；对各样品提纯纤维素后开展了碳、氧同位素分析。
      数据显示，表层泥炭藓δ¹³C与含水量具有显著正相关性，符合“水膜”效应（Loisel等，2009），但生长在丘间积水环境、极湿的表层泥炭藓δ¹³C值十分偏负，指示甲烷再循环作用。表层泥炭藓δ¹⁸O与含水量具有显著负相关性，符合“叶片水蒸发”效应（Xia等，2020）。
      泥炭藓长植株δ¹³C和δ¹⁸O随至头状枝距离均呈现4个均匀变化的年周期，δ¹³C和δ¹⁸O值变化范围分别约为4‰和6‰，大致具有相同相位，皆在夏季升高，冬季降低，符合该地夏季多雨湿润（δ¹³C偏高）且降水δ¹⁸O偏高、冬季少雨干燥（δ¹³C偏低）且降水δ¹⁸O偏低的特征，并可推断该泥炭藓长植株生长速率可达7厘米/年。泥炭藓δ¹³C和δ¹⁸O周期也呈现年际间差异：δ¹³C值的年内最高值在夏季多雨年份（2018、2020年）比夏季少雨年份（2019、2021年）更高，且能持续影响之后冬季期间δ¹³C值的高低；δ¹⁸O值的年内最高值在不同年份差别小，但年内最低值在2020–2021年暖冬期间相对于2021–2022年寒冬期间低2‰，且最低值持续时间也更长，与通常认识中的降水同位素“温度效应”相反。针对该发现，本研究提出在暖冬期间，由于积雪量减少，融雪期和生长季提前，泥炭藓能充分利用冬季δ¹⁸O值极低的积雪融水生长，并且增加生长量。
      本研究通过系统的现代过程研究，揭示了哈泥泥炭地泥炭藓碳、氧同位素组成的时空变化规律及机制，表明泥炭藓δ¹³C是可靠的湿度和降水量指标，而泥炭藓δ¹⁸O可能会受到冬季温度影响，具有复杂性。同时，本研究进一步支持泥炭藓δ¹³C和δ¹⁸O具有内在联系的观点（Xia等，2020），并表明泥炭藓δ¹³C和δ¹⁸O指标具有重建泥炭地过去极端生态环境的潜力。

 

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