科研進展
青藏高原熱融滑塌對高寒生態(tài)系統(tǒng)影響研究獲新進展
青藏高原是全球最大的高海拔多年凍土區(qū),孕育有獨特而脆弱的高寒生態(tài)系統(tǒng)。近年來,氣候變暖和降水格局變化加速多年凍土退化,導致熱融滑塌等熱喀斯特地貌迅速擴張。熱融滑塌通過改變土壤結構和水熱條件,顯著影響碳氮遷移過程、微生物群落結構及高寒生態(tài)系統(tǒng)功能,并增強土壤碳庫釋放、強化氣候變暖的正反饋效應。然而,其調控土壤-植被反饋過程的路徑機制尚不明確。
中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈科學與凍土工程全國重點實驗室吳青柏研究員團隊在青藏高原腹地的北麓河和風火山地區(qū)選取4個典型熱融滑塌區(qū)域,開展植被調查與土壤采樣,同時監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)總初級生產力(GPP),系統(tǒng)評估了熱融滑塌對高寒生態(tài)系統(tǒng)土壤-植被-碳通量的影響。
研究顯示,青藏高原熱融滑塌通過重塑地表微地形,觸發(fā)了從土壤結構到生態(tài)系統(tǒng)功能的級聯(lián)響應。熱融滑塌使土壤容重增加、顆粒重排,改變近地表水分格局并重新分配土壤有機碳和堿解氮,促進耐濕物種發(fā)育,推動群落由高寒草甸向高寒沼澤草甸演替。同時,熱融滑塌還對生態(tài)系統(tǒng)功能造成顯著影響,使植被被剝離區(qū)域的GPP下降約80%。
偏最小二乘路徑模型結果表明,熱融滑塌主要通過“土壤質地-水分-基質-植被-GPP”路徑影響青藏高原生態(tài)系統(tǒng)功能。其中植被對GPP的直接控制最強,滑塌年齡次之,土壤過程則更多通過調節(jié)群落結構間接作用影響GPP。因此,在評估熱喀斯特地貌的碳效應時,應將滑塌地表類型及年齡組成納入考量。
相關成果以Permafrost collapse alters alpine ecosystem development via microtopographic modification on the Qinghai-Tibet Plateau為題,發(fā)表于國際期刊Catena。西北研究院博士研究生門心雨為論文第一作者,蔣觀利研究員為通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金及甘肅省自然科學基金項目資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.109692

熱融滑塌內部不同地表類型的植被特征

偏最小二乘路徑模型(PLS-PM)展示熱融滑塌影響區(qū)域土壤環(huán)境因子與植被之間的關系




