科研進(jìn)展
Geoderma:青藏高原極重度退化草地的植被重建措施對多年凍土穩定性的影響研究獲新進(jìn)展
高寒草地作為青藏高原多年凍土區的主要植被類(lèi)型,能夠發(fā)揮多年凍土保育等重要生態(tài)系統服務(wù)功能。過(guò)去幾十年來(lái),因受氣候變暖和過(guò)度放牧等影響,約90%的高寒草地已發(fā)生顯著(zhù)退化,其中極重度退化草地面積約占35%。從而,已導致水土流失、養分損失以及多年凍土退化加劇等。當前,植被重建作為青藏高原極重度退化草地的一項有效恢復措施已廣泛應用。眾多研究已表明,植被重建能顯著(zhù)提高植被蓋度、植物多樣性、生產(chǎn)力和土壤碳氮含量等。然而,極重度退化草地的植被重建對多年凍土穩定性影響的研究至今鮮有報道。
為此,中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)西北研究院)研究團隊在青藏高原東北緣疏勒河源多年凍土區極重度退化草地開(kāi)展相關(guān)研究,首次通過(guò)對比分析2017-2020年極重度退化草地(DG)和人工建植草地(RG)的活動(dòng)層厚度、土壤凍融過(guò)程和團聚體特性,發(fā)現:0-10 cm深度土壤完全凍結期開(kāi)始時(shí)間提前17天、完全融化期開(kāi)始時(shí)間延遲18天(圖1)且完全凍結天數顯著(zhù)增加47天,而2 cm深度凍融日顯著(zhù)減少且凍融強度減弱;活動(dòng)層厚度明顯減?。▓D2),0-20 cm深度土壤團聚體平均重量直徑顯著(zhù)增大且抗侵蝕能力明顯增強(圖3)。由此表明,極重度退化草地的植被重建措施可明顯提升多年凍土穩定性。本研究可為高原極重度退化草地的多年凍土保育技術(shù)研發(fā)提供數據支撐和科技示范,并有助于實(shí)現氣候變暖背景下高寒草地生態(tài)系統服務(wù)功能的穩定和提升。
近日,該研究成果以 Improved permafrost stability by revegetation in extremely degraded grassland of the Qinghai-Tibetan Plateau 為題在線(xiàn)發(fā)表于土壤科學(xué)TOP期刊 Geoderma(IF2022=7.422)。西北研究院冰凍圈科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室疏勒河源冰凍圈與生態(tài)環(huán)境綜合監測研究站(西北研究院與祁連山國家公園青海省管理局共建站)碩士研究生賈映蘭為第一作者,陳生云研究員為通訊作者。該研究獲國家重點(diǎn)研發(fā)計劃(2022YFF0801903)和國家自然科學(xué)基金(41871064)等項目聯(lián)合資助。
圖1 極重度退化草地和人工草地土壤凍融過(guò)程的差異
圖2 極重度退化草地和人工草地活動(dòng)層厚度的差異
圖3 極重度退化草地和人工草地土壤團聚體穩定性的差異