青藏高原熱喀斯特地貌對高寒生態系統碳動態影響研究獲進展

青藏高原是全球最大的高海拔多年凍土區，儲存著大量土壤有機碳。近年來，熱融滑塌、熱融溝和熱融湖塘等反映多年凍土快速融化現象的熱喀斯特地貌廣泛發育，其對高寒生態系統碳循環和氣候反饋的影響備受關注。然而，與熱融溝和熱融湖塘相比，無論是青藏高原還是環北極多年凍土區，熱融滑塌對凍土生態系統碳動態的影響都缺乏系統性研究。

中國科學院西北生態環境資源研究院聯合中國科學院植物研究所等研究團隊，于2024和2025年在青藏高原腹地開展系統性溫室氣體通量觀測，量化了熱融滑塌所導致的通量變化以及研究區域的碳收支平衡，為評估氣候變化背景下青藏高原多年凍土碳反饋提供了關鍵證據。

研究表明，熱融滑塌顯著削弱了高寒草地的碳匯功能。與未擾動區域相比，在植被被剝蝕的裸露地表，生態系統呼吸降低了49%，而總初級生產力則下降82%，導致凈生態系統交換增加181%，由碳匯完全轉變為碳源。雖然裸露地表表現出持續的CH₄吸收，但其吸收量級遠不足以抵消額外排放的CO₂。

基于不同地表類型面積加權的碳收支估算顯示，在2024年生長季，熱融滑塌導致所研究的5個區域額外排放了181.4kg—1672.5kg?CO₂-C，部分熱融滑塌區域已整體轉變為凈碳源。通過基于熱融滑塌年齡差異的通量對比觀測進一步發現，熱融滑塌對高寒草地碳收支的影響在時間線上呈現單峰軌跡，即熱融滑塌在早期階段產生最強的碳源效應，此后系統在穩定階段逐步恢復碳匯功能。

研究指出，盡管熱融滑塌、熱融溝和熱融湖塘等熱喀斯特地貌都源于多年凍土的快速融化，但其對區域碳動態的作用方向和強度并不相同，必須在模型中加以區分，以避免低估或誤判凍土碳反饋的強度。將熱喀斯特地貌及其隨時間變化的影響軌跡納入陸面與氣候模型，對提高全球氣候變化預測的可靠性、支撐我國高寒區生態保護與工程建設決策具有重要意義。

相關研究成果以Thaw slumps alter ecosystem carbon budget in alpine grassland on the Tibetan Plateau為題，發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金和甘肅省自然科學基金的支持。

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