青藏高原热喀斯特地貌对高寒生态系统碳动态影响研究获进展

青藏高原是全球最大的高海拔多年冻土区，储存着大量土壤有机碳。近年来，热融滑塌、热融沟和热融湖塘等反映多年冻土快速融化现象的热喀斯特地貌广泛发育，其对高寒生态系统碳循环和气候反馈的影响备受关注。然而，与热融沟和热融湖塘相比，无论是青藏高原还是环北极多年冻土区，热融滑塌对冻土生态系统碳动态的影响都缺乏系统性研究。

中国科学院西北生态环境资源研究院联合中国科学院植物研究所等研究团队，于2024和2025年在青藏高原腹地开展系统性温室气体通量观测，量化了热融滑塌所导致的通量变化以及研究区域的碳收支平衡，为评估气候变化背景下青藏高原多年冻土碳反馈提供了关键证据。

研究表明，热融滑塌显著削弱了高寒草地的碳汇功能。与未扰动区域相比，在植被被剥蚀的裸露地表，生态系统呼吸降低了49%，而总初级生产力则下降82%，导致净生态系统交换增加181%，由碳汇完全转变为碳源。虽然裸露地表表现出持续的CH₄吸收，但其吸收量级远不足以抵消额外排放的CO₂。

基于不同地表类型面积加权的碳收支估算显示，在2024年生长季，热融滑塌导致所研究的5个区域额外排放了181.4kg—1672.5kg CO₂-C，部分热融滑塌区域已整体转变为净碳源。通过基于热融滑塌年龄差异的通量对比观测进一步发现，热融滑塌对高寒草地碳收支的影响在时间线上呈现单峰轨迹，即热融滑塌在早期阶段产生最强的碳源效应，此后系统在稳定阶段逐步恢复碳汇功能。

研究指出，尽管热融滑塌、热融沟和热融湖塘等热喀斯特地貌都源于多年冻土的快速融化，但其对区域碳动态的作用方向和强度并不相同，必须在模型中加以区分，以避免低估或误判冻土碳反馈的强度。将热喀斯特地貌及其随时间变化的影响轨迹纳入陆面与气候模型，对提高全球气候变化预测的可靠性、支撑我国高寒区生态保护与工程建设决策具有重要意义。

相关研究成果以Thaw slumps alter ecosystem carbon budget in alpine grassland on the Tibetan Plateau为题，发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和甘肃省自然科学基金的支持。

论文链接

热融滑塌形成所导致的高寒草地温室气体通量改变

热融滑塌研究点的季节性碳收支和各研究点地表类型面积比例分布

热喀斯特地貌对青藏高原高寒草地CO₂和CH₄通量的影响及特征