湿地是一种比较活跃的生态系统类型，它与陆地、大气圈、水圈作用的绝大部分生物地球化学通量有关。湿地中有机质的不完全分解导致湿地中碳和营养物质的积累，湿地植物从大气中获取大量的 CO2，又通过分解和呼吸作用以 CO2 和 CH4 的形式排放到大气中，湿地碳循环过程受气候条件及人类活动的影响（图1） 。
图1 湿地生态系统碳的生物化学过程（吕宪国，2005）
湿地是全球最大的碳库，在全球碳循环中起着重要作用。储存在泥炭中的碳总量为120 ～ 260Pg（C） ，占地球陆地碳总储量 15%（Franzen,1992） 。湿地碳储量取决于湿地类型、面积、植被、土壤厚度、地下水位、营养物质、pH 值等因素。
碳汇
湿地，特别是泥炭地中储存着大量的碳，因此说湿地是碳“汇” 。我国泥炭地面积 10 440.68km2，其中泥炭沼泽面积占70.72%，为7383.65km2；储存着 15.03亿吨有机碳。泥炭沼泽湿地所积累的碳对抑制大气中CO2 上升和全球变暖具有重要意义。据穆尔等估算，全球沼泽湿地以每年 1 mm 堆积速率计算，一年中将有 3.7 亿吨碳在沼泽地中积累。
以我国泥炭沼泽湿地中泥炭的积累速率为0.32 mm/ 年，一年中可为我国堆积约 58.47 万吨泥炭， 折合20万吨有机碳的储量。由此可见，泥炭沼泽湿地是陆地生态系统中碳积累速率最快的生态系统之一，其吸收碳的能力要远远超过森林。
碳源
湿地也是温室气体的重要释放源。湿地中有机残体的分解过程产生 CO2 和 CH4。全球天然湿地每年释放的 CH4 约为 10 亿～ 20 亿吨，全球水稻田每年甲烷的释放量约为 2 亿～15 亿吨，分别占全球 CH4 总释放量的 22% 和11%。
如果湿地被疏干排水或者温度升高、降雨减少，会导致湿地土壤水分减少，由嫌气环境变成好气环境，土壤中微生物活力增强，加速了泥炭或草根层的分解，增加了向大气 CO2 的净释放量。
如果泥炭被开采并作为燃料燃烧，将迅速地把泥炭中积累的大量碳氧化，使几千或上万年来由大气中 CO2 形成的有机物质重新以 CO2形式返回到大气中，这时泥炭沼泽湿地就变成了碳“源” 。据实测，三江平原泥炭沼泽湿地开垦后，有机质含量平均下降 39.5%，有机碳量总共减少 471 万吨，现有的泥炭库中有机碳比 20 世纪 80 年代减少了 35% 左右（宋长春，2004） 。
