科学家揭示青藏高原高寒生态系统甲烷源汇关系变化规律

冻融交替现象是青藏高原基本自然特征之一，气候变化作用下的冻结-解冻过程更为广泛和频繁，对高寒生态系统结构与功能产生重要影响。近期，中科院成都山地所王小丹团队基于地处羌塘高原腹地的申扎站冻融生态综合观测试验平台，开展了营养适应机制和地气交换等方面的研究并取得系列进展。 相关成果发布于《植物和土壤》、《气候变化》等期刊上。

科研人员认为，青藏高原土石混合介质中砾石存在对冻融过程有重要调节作用，影响植被生长和土壤养分储量。研究发现，藏北高寒草地表层土壤砾石含量较高，砾石空间分布与土壤冻融作用关系密切。砾石存在有助于减小细土容重和改善土壤水热性质，并可能通过促进植被根系发育和抑制地上生物量从而改变高寒草地植被生物量分配格局。砾石影响下的细土含量、植被凋落物输入量以及碳氮养分流失量等的变化被认为是影响高寒土壤有机碳和全氮储量的关键因子。

通过系列研究，科研人员还改进了青藏高原高寒生态系统甲烷排放和吸收机理模块，揭示了其源汇关系变化规律。研究表明，高寒草地是重要的甲烷汇，其甲烷吸收主要受水分条件调控。得益于青藏高原高海拔导致的强烈冻融过程，微地形起伏强的高寒湿地仅为甲烷的弱源。高寒草地能够极大抵消高寒湿地的甲烷释放，但近期的气候变暖及湿地面积扩张改变了青藏高原甲烷的源汇平衡。