氣候變暖和降水格局變化加速多年凍土退化，導(dǎo)致熱融滑塌等熱喀斯特地貌迅速擴(kuò)張。熱融滑塌通過改變土壤結(jié)構(gòu)和水熱條件，顯著影響碳氮遷移過程、微生物群落結(jié)構(gòu)及高寒生態(tài)系統(tǒng)功能，并增強(qiáng)土壤碳庫釋放、強(qiáng)化氣候變暖的正反饋效應(yīng)。熱融滑塌調(diào)控土壤—植被反饋過程的路徑機(jī)制尚不明確。

　　中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院研究團(tuán)隊(duì)在青藏高原腹地的北麓河和風(fēng)火山地區(qū)選取4個(gè)典型熱融滑塌區(qū)域，開展植被調(diào)查與土壤采樣，同時(shí)監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)總初級(jí)生產(chǎn)力（GPP），系統(tǒng)評(píng)估了熱融滑塌對(duì)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(jié)構(gòu)到生態(tài)系統(tǒng)功能的級(jí)聯(lián)響應(yīng)。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(jī)碳和堿解氮，促進(jìn)耐濕物種發(fā)育，推動(dòng)群落由高寒草甸向高寒沼澤草甸演替。同時(shí)，熱融滑塌還對(duì)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(jié)果表明，熱融滑塌主要通過“土壤質(zhì)地—水分—基質(zhì)—植被—GPP”路徑影響青藏高原生態(tài)系統(tǒng)功能。其中植被對(duì)GPP的直接控制最強(qiáng)，滑塌年齡次之，土壤過程則更多通過調(diào)節(jié)群落結(jié)構(gòu)間接作用影響GPP。因此，評(píng)估熱喀斯特地貌的碳效應(yīng)時(shí)，應(yīng)將滑塌地表類型及年齡組成納入考量。

　　相關(guān)研究成果以Permafrost collapse alters alpine ecosystem development via microtopographic modification on the Qinghai-Tibet Plateau為題，發(fā)表在Catena上。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金及甘肅省自然科學(xué)基金的支持。

熱融滑塌內(nèi)部不同地表類型的植被特征

偏最小二乘路徑模型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(guān)系