湿地生态系统作为陆地生态系统一个巨大的碳“汇”，在全球碳收支中扮演着重要角色，影响局域甚至全球气候变化。位于中国东北部的三江平原是我国淡水沼泽湿地分布最为广泛的地区，也是近50年来湿地垦殖面积最大的地区之一。湿地垦殖为农田后，打破了湿地生态系统原有的碳平衡状态，影响了三江平原土壤有机碳储量水平及碳输出模式。本论文以三江平原小叶章草甸湿地、毛苔草沼泽湿地、水田及旱田生态系统为研究对象，通过野外定位观测、模型估算的方法，研究了不同土地利用方式下土壤有机碳储量分布特征及区域尺度土壤有机碳储量随时间变化情况，分析了不同生态系统碳输出特征。　　 湿地开垦降低了土壤有机碳含量和有机碳密度，并改交了其在表层的分布结构特征。湿地开垦为农田后降低了土壤有机碳储量，且开垦为耕地的影响大于林地，而退耕还湿有利于土壤有机碳的固定，土壤有机碳储量增加。区域尺度上，湿地开垦导致三江平原1980-2001年1m剖面内土壤有机碳储量减少量为485.08Tg C；不同年代土壤有机碳储量损失有较大差异，1980-1990年间土壤有机碳储量减少了285.13Tg C，1990-2000年土壤有机碳储量减少量为210.68TgC。三江平原土壤有机碳储量的损失量呈现下降的趋势，这与湿地的开发历史密切相关。湿地开垦后，农业施肥过程中的大量氮素将随径流、大气沉降等过程进入湿地生态系统。研究结果表明，氮输入初期表现为随氮输入量的增大对CO2和N2O排放通量的促进作用呈现不断增大趋势，且以高氮输入的激发效应最强，且氮输入量与生态系统呼吸和N2O排放通量之间存在显著的指数相关关系，但随氮输入年限的增加其促进作用减弱，说明随氮输入年限的增加生态系统可能逐渐濒于“氮饱和”状态。高氮输入初期促进了沼泽湿地生态系统甲烷排放，但促进作用弱于低氮和中氮输入，且在氮输入3、4及5a表现为抑制甲烷排放。不同氮输入年限均表现为低氮和中氮输入促进了甲烷排放，中氮输入对甲烷排放的促进作用在氮输入初期高于低氮输入，但随着氮输入持续年限的增加促进作用逐渐弱于低氮输入，且降低幅度逐年增大，说明适度的氮输入促进了甲烷排放，但过多的氮输入抑制了甲烷排放，并随氮输入年限的延长抑制作用增强。不同土地利用方式下土壤呼吸释放量表现为人工林地＞旱田＞退耕还湿地＞沼泽湿地，表现为湿地开垦增加了土壤呼吸碳排放通量，而退耕还湿后减少了土壤呼吸碳释放量。湿地开垦为农田生态系统降低了生态系统CH4净释放量，对于CO2和N2O的影响则因开垦方式及原有湿地类型共同决定。湿地开垦为旱田后CH4和N2O的增温潜势由20年到500年时间尺度呈现先升高后降低的趋势，改变了温室气体CH4和N2O在时间尺度上的增温潜势格局。1986-2005年，区域尺度上，三江平原碳排放(二氧化碳和甲烷)由2.95Tg增加至3.85Tg，湿地开垦为农田后增加了三江平原碳释放通量。　　 自然湿地地表积水中DOC浓度均极显著高于水田(P＜0.01)，说明湿地开垦降低了生态系统表层水体中的DOC含量，不利于DOC在水体中的累积，但表层水体中DIC的浓度显著增加，水田表层积水中DIC含量分别较季节性及常年积水沼泽湿地高出5.25和5.04倍(P＜0.01)，改变了不同可溶性碳组分的分布特征。农田排水干渠中DTC、DIC及DOC的平均含量均高于主要干流黑龙江及乌苏里江，是两大水系的重要碳源之一，但其平均含量均低于沼泽性河流，说明开垦降低了地表水对水系碳的贡献能力，但是在农田排水期五月份要高于沼泽性河流。在农田排水期5月，二、三级排干至一级排干，沟渠中DOC、DIC及DTC含量均呈现了递增的趋势，由三级沟渠到一级沟渠DOC、DIC、DTC浓度分别升高63.30％和34.58%、53.85%和43.05%、58.74%和38.41%。本研究结果可为湿地保护提供理论基础，为预测未来气候变化情景提供数据支撑。