青藏高原热融滑塌研究：揭示冻土退化对生态系统的级联影响机制

　　青藏高原，被誉为“世界屋脊”，其广袤的多年冻土区孕育了全球独一无二的高寒生态系统。然而，近年来全球气候变暖与区域降水格局的显著变化，正加速这一脆弱生态区的多年冻土退化进程，导致热融滑塌等热喀斯特地貌快速扩张。

　　中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室蒋观利研究员团队的一项最新研究，系统揭示了热融滑塌如何通过重塑地表微地形，触发从土壤结构到生态系统功能的级联响应机制，为理解气候变化下高寒生态系统的脆弱性提供了关键科学依据。相关成果以发表于《链条》。

　　青藏高原作为全球最大的高海拔多年冻土区，其生态系统对气候变化的响应极为敏感。多年冻土的退化不仅直接威胁区域生态安全，还可能通过增强土壤碳库释放，形成气候变暖的“正反馈循环”。研究团队在青藏高原腹地的北麓河与风火山地区选取了4个典型热融滑塌区域，通过系统性的植被调查、土壤物理化学分析及生态系统总初级生产力（GPP）监测，首次构建了热融滑塌影响高寒生态系统的完整路径模型。

　　研究显示，热融滑塌通过重塑地表微地形，触发了土壤-植被-碳通量的多重连锁反应。在土壤层面，滑塌导致土壤容重显著增加，颗粒组成发生剧烈重排：0-15cm表层土中，细颗粒在扰动区增加23.4%，而暴露区减少58.7%，砾石含量激增347.1%。这种结构变化进一步改变了近地表的水分格局——植被斑块区土壤含水率上升44.4%，暴露区则下降8%，形成局部湿生与旱生环境的鲜明对比。与此同时，土壤有机碳（SOC）与碱解氮密度紧密耦合（R2=0.92），且集中分布于表层土，滑塌过程导致碳氮向低洼区迁移，重新分配了生态系统的物质基础。

　　植被群落对滑塌的响应同样显著。耐湿物种优势度提升，推动群落从高寒草甸向高寒沼泽草甸演替。然而，功能恢复明显滞后于结构变化：暴露区GPP下降约80%，扰动地表区与植被斑块区虽植被覆盖度显著恢复，但GPP仍低25%。这一现象表明，滑塌对生态系统功能的抑制作用具有长期性，即使地表植被看似恢复，其碳固定能力仍需更长时间修复。

　　为厘清热融滑塌影响生态系统功能的核心路径，研究团队构建了偏最小二乘路径模型（PLS-PM），揭示了“土壤质地-水分-基质-植被-GPP”的级联调控机制。其中，植被覆盖度对GPP的直接控制作用最强，解释了生态系统功能变化的主导因素；滑塌年龄通过改变土壤发育阶段，间接影响碳固定效率；而土壤过程则更多通过调节群落结构，对GPP产生间接作用。这一发现意味着，在评估热喀斯特地貌的碳效应时，需综合考虑滑塌地表类型及年龄组成，而非仅关注单一指标。

　　研究团队指出，青藏高原热融滑塌的扩张已成为不可忽视的生态挑战，其影响范围与强度可能随气候变暖进一步加剧。未来需加强长期监测网络建设，并结合多学科手段，深入解析冻土退化与生态系统响应的动态关系，为区域生态保护与碳中和目标提供科学支撑。

　　相关论文链接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.109692