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(duì)多年凍土穩(wěn)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(qū)的主要植被類型,能夠發(fā)揮多年凍土保育等重要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。過去幾十年來,因受氣候變暖和過度放牧等影響,約90%的高寒草地已發(fā)生顯著退化,其中極重度退化草地面積約占35%。從而,已導(dǎo)致水土流失、養(yǎng)分損失以及多年凍土退化加劇等。當(dāng)前,植被重建作為青藏高原極重度退化草地的一項(xiàng)有效恢復(fù)措施已廣泛應(yīng)用。眾多研究已表明,植被重建能顯著提高植被蓋度、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(duì)多年凍土穩(wěn)定性影響的研究至今鮮有報(bào)道。
為此,中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院(以下簡稱西北研究院)研究團(tuán)隊(duì)在青藏高原東北緣疏勒河源多年凍土區(qū)極重度退化草地開展相關(guān)研究,首次通過對(duì)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、土壤凍融過程和團(tuán)聚體特性,發(fā)現(xiàn):0-10 cm深度土壤完全凍結(jié)期開始時(shí)間提前17天、完全融化期開始時(shí)間延遲18天(圖1)且完全凍結(jié)天數(shù)顯著增加47天,而2 cm深度凍融日顯著減少且凍融強(qiáng)度減弱;活動(dòng)層厚度明顯減?。▓D2),0-20 cm深度土壤團(tuán)聚體平均重量直徑顯著增大且抗侵蝕能力明顯增強(qiáng)(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(wěn)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(shù)據(jù)支撐和科技示范,并有助于實(shí)現(xiàn)氣候變暖背景下高寒草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的穩(wěn)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(yàn)室疏勒河源冰凍圈與生態(tài)環(huán)境綜合監(jiān)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(jì)劃(2022YFF0801903)和國家自然科學(xué)基金(41871064)等項(xiàng)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(tuán)聚體穩(wěn)定性的差異