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湿地面积仅占地球陆地面积的2～3％，但其储存的碳库却占到陆地土壤碳库(1395 PgC)的18～30％。湿地碳储量变化将会显著影响和制约全球碳循环。但是，目前湿地碳累积与收支平衡还存在极大的不确定性，尤其是青藏高原高寒湿地。本论文以青藏高原东部若尔盖沼泽湿地为研究对象，利用地理信息和地统计学方法研究区域土壤表层有机碳(SOC)和有机碳密度(SOCD)分布格局；利用原状土培养实验，研究温度和湿度及其交互作用对湿地土壤碳矿化和氮(N)矿化的影响，以及碳、氮矿化之间的关系；利用137Cs和210pb作为时间标记物探讨近50年来湿地SOC累积过程，并量化气候变化对SOC累积的影响；最后运用Century模型和Wetland-DNDC模型模拟过去、现在以及未来气候情景下湿地碳平衡。主要得出以下几条结论：
1.若尔盖湿地土壤表层SOC分布范围在1.0～500 g kg-1之间，基本上SOC含量高的地方也是湿地分布集中的地方，例如年保也则沼泽区，阿当乔沼泽区，牙哥曲沼泽和龙日坝沼泽等。此外，黑河流域的SOC含量普遍高于白河流域，这也和黑河流域水系较多，沼泽率高于白河流域有关。若尔盖湿地SOCD变化于21.5～105 kg m-2之间，碳储量为5.54×1015 g。全氮(TN)分布格局与SOC的分布格局类似。
水分梯度对沼泽土和泥炭土SOC和TN含量分布影响较大。研究结果表明，沼泽湿地中水分最多的地方SOC积累并不是最多的，而是存在着水分含量或者水位的阈值，这个阈值对有机碳积累有重要影响。
2.温度和湿度以及二者的交互作用对沼泽土和泥炭土碳矿化速率影响明显。随温度从5℃升高到35℃，沼泽土的碳矿化速率大约增加3.3～3.7倍，泥炭土碳矿化速率增加2.4～2.6；随着湿度从非淹水状态转变为淹水状态，沼泽土碳矿化速率下降5～45％，泥炭土碳矿化速率下降20～50％。温度对CO2释放的影响要大于湿度以及二者的交互作用，而湿度对CH4释放的影响要大于温度以及二者的交互作用。CO2的温度敏感指数Q10值在5～25℃时要高于25～35℃，说明高温下土壤呼吸对温度响应不敏感。CH4的温度敏感指数Q10值随温度升高而降低，说明低温下CH4释放对温度的响应比高温敏感。
氮矿化速率在5～15℃之间对温度的反应较弱，而超过15℃时矿化速率则明显增加。泥炭土的氮净矿化速率对温度的响应比沼泽土要敏感。沼泽土和泥炭土的硝化速率随温度的变化类似于净氮矿化速率，只是数值上要小。
碳矿化过程中CO2释放速率和净氮矿化速率以及硝化速率存在一定的非线性关系，且明显存在CO2释放速率的拐点，而这个拐点所对应的氮矿化速率大约在0附近。在氮矿化速率或硝化速率小于0时，CO2释放速率随着矿化速率的增加而增加，二者之间表现出正相关关系；而当氮矿化速率或硝化速率大于0时，CO2释放速率随着矿化速率的增加反而下降，二者之间表现出负相关关系。与CO2释放速率相比，CH4释放速率与氮矿化速率之间并没有明显的拐点关系，而是呈现正相关关系。
3.通过137Cs时标法计年计算的沼泽土SOC在1952～2004年间的平均沉积通量为161 g m-2yr-1，活性有机碳(LC)平均沉积通量为43 g m-2yr-1，TN平均沉积通量为12 g m-2yr-1。泥炭土SOC在1952～2004年间的平均沉积通量为113 g m-2yr-1，LC平均沉积通量为12 g m-2yr-1，TN平均沉积通量为5 g m-2yr-1，要小于沼泽土各项的沉积通量。
年降水量和5月份均温对沼泽土SOC和TN沉积影响最大，R2分别达到了0.945(P=0.001)，0.8865(P=0.004)；而对LC沉积通量影响最大的是4月份的最高温，主要是由于4月份处于土壤冻融交替时期，这个时期土壤呼吸的排放值是最大的，而LC正是最容易被微生物所利用的基质。5月份均温同样也对泥炭土SOC和TN沉积有重要影响，但是还需进一步研究。
4.Century模型和Wetland-DNDC模型模拟结果表明，目前若尔盖高原泥炭湿地每年可净吸收8180～8651 kg C ha-1，是一个碳“汇”，最大的“汇”出现在若尔盖国家级自然保护区。从上世纪60年代至今，在自然状态下，泥炭土表层土壤SOC呈缓慢增加趋势，44年间共增加了1148～2651kg C ha-1；土壤呼吸，净初级生产力以及碳“汇”都呈现增加趋势。未来50年(1)温度、降水不变，(2)温度升高2℃，降水不变这两种情景下泥炭湿地的碳“汇”能力将得到增强，分别增加10～10.9％和2.4～10.4％。