泥炭地在自然状态下被视为重要碳储库。由于土壤长期水分饱和、缺氧，植物残体分解缓慢，碳可在数千年间累积形成厚泥炭层。研究人员指出，当泥炭地被排水用于农业后，地下水位下降使氧气进入泥炭层，微生物分解加快，长期储存的碳会以温室气体二氧化碳（CO₂）形式释放。

北部排水泥炭地研究相对不足

研究团队表示，自17世纪以来，欧洲及北欧大量泥炭地被排水并转为农业用途，关于排水与水位变化对温室气体排放影响的研究多集中在较温暖地区。相比之下，最北端排水泥炭地的相关证据较少，而这些地区具有低温、夏季夜晚光照时间长、生长季较短等气候特征。

NIBIO研究员赵军斌表示，来自温暖地区的研究通常显示，抬升排水耕作泥炭地的地下水位可减缓泥炭分解，从而降低CO₂排放。但他同时指出，更湿润且缺氧的环境可能促进产甲烷微生物活动，增加甲烷排放；在土壤湿润但未完全水饱和时，氮转化过程可能产生更多氧化亚氮。

赵军斌强调，不同温室气体对水位变化的响应并不一致，因此需要在整个生长季同步监测CO₂、甲烷和氧化亚氮，才能评估净气候效应。

芬马克帕斯维克谷地两年连续观测

据介绍，赵军斌及其同事在2022年和2023年于挪威北部芬马克帕斯维克谷地Svanhovd的NIBIO站点开展田间试验，使用自动测量舱在生长季内每日多次记录CO₂、甲烷和氧化亚氮通量。

试验设置了五个地块，以覆盖典型排水农业田的管理差异，包括不同地下水位、不同施肥量以及不同季节收割次数。相关成果已发表在《全球变化生物学》期刊。

研究团队希望回答三项问题：抬升地下水位能否使北极地区耕作泥炭地接近气候中性；水位对土壤CO₂排放的影响是否大于对植物CO₂吸收的影响；施肥与收割如何改变整体气候平衡。

水位抬升至25—50厘米区间时排放显著下降

研究结果显示，在排水良好的条件下，帕斯维克泥炭地的CO₂排放较高，水平与南部其他耕作泥炭地相近。但当地下水位抬升至距地表25—50厘米时，CO₂排放显著降低。

赵军斌称，在较高水位条件下，甲烷和氧化亚氮排放也处于较低水平，整体温室气体平衡更为有利；在部分情况下，田地对CO₂的吸收略高于释放，呈现净吸收。

研究团队指出，本次观测采用全天候连续测量方式，有助于捕捉短时高排放峰值及日内自然波动，避免因间歇测量而遗漏关键变化。

温度被认为是影响效果的重要因素

研究人员表示，水位抬升会使土壤更湿润、根区氧气含量下降，植物活性随之降低，CO₂吸收可能减少。尽管如此，田间总CO₂排放仍呈下降。

赵军斌解释称，在湿润条件下，田地达到“吸收的CO₂超过释放的CO₂”所需的光照阈值更低，且在一天中更早出现，从而延长净碳吸收时段。由于北部夏季夜晚光照时间长，这一机制在当地更为明显。

不过，研究同时发现，当土壤温度升至约12°C以上，微生物活性增强，CO₂与甲烷排放均会上升。赵军斌表示，这意味着抬升水位的减排效应在凉爽气候中更突出，而气温升高可能削弱相关益处，水位管理需与温度及当地条件一并考虑。

施肥与收割影响碳收支

在管理措施方面，研究人员发现施肥可促进草类生长、增加生物量，但在本次试验中并未引起CO₂或甲烷排放的显著变化。

收割对系统碳收支的影响更为明显。研究指出，割草并移除会将植物生长过程中固定的碳带出系统；若收割频繁，带走的碳可能超过系统积累的碳，即便维持较高水位，泥炭层也可能逐步失去碳。

研究团队据此表示，水位、施肥与收割策略需要统筹考虑，短期减排措施在长期可能影响碳储存与土壤状况。赵军斌提到，一种可能的方向是湿地农业，即在不干燥土壤的前提下种植耐湿植物以生产生物质。

田块内差异或影响核算与措施设计

研究还显示，同一田块内部的排放差异较大，部分区域表现为CO₂吸收，而另一些区域则出现较高释放。

赵军斌表示，这类局部差异可能影响国家层面的气候核算与措施设计，因为单一标准排放因子未必能反映不同地区的实际情况。研究团队认为，在土壤与耕作条件差异显著的区域，可能需要更精细的测量与更精准的水位管理。