王志伟,岳广阳,吴晓东

1 贵州省农业科学院草业研究所,贵阳 550006 2 中国科学院西北生态环境资源研究院 冰冻圈科学国家重点实验室 青藏高原冰冻圈观测研究站, 兰州 730020 3 美国德克萨斯州大学圣安东尼奥分校地质学系,美国圣安东尼奥 78249

青藏高原作为“世界第三极”,不仅在亚洲季风系统中发挥着重要作用,对全球气候变化也异常敏感[1- 2]。它不仅是我国气候系统的重要组成因子,还影响到全球尺度的气候变化[3- 4]。被称为“气候变化指示器”的多年冻土[5]广泛分布于青藏高原[6],面积约为1.06×106km2[7]。多年冻土指温度能够维持在零摄氏度以下状态两年及两年以上的近地表土壤或岩石层,活动层是多年冻土区位于多年冻土之上,夏季融化、冬季冻结的地表部分。伴随全球气候变暖[8],多年冻土在逐年退化[9],活动层厚度相应增加[10],影响到土壤特别是近地表的水、热循环过程和生态环境[11]。多年冻土的热融效应增长会促使大团聚体破碎成小团聚体,释放大量有机碳、硝态氮等物质,进而造成地表植被发生改变,影响到地表的一系列特征,如反照率、降水的渗透速度、土壤中的蒸腾和蒸散、以及土壤侵蚀等,从而打乱水文和气候系统的循环速率,造成高寒地区的生态环境恶化。

青藏高原多年冻土区蕴含世界上海拔最高、类型最为独特的高寒草地生态系统[12],其分布面积分别占青藏高原多年冻土区和全国草地总面积的80%[13]和38%[14],具有防风固沙、涵养水源、固氮储碳、调节碳循环及气候变化、维护生物多样性等诸多生态服务功能[15- 16],是国家生态安全的重要屏障[14]。……