三江源區退化高寒草甸淺層土壤凍融作用特征

魏衛東,劉育紅,馬 輝,李積蘭

(青海大學農牧學院,青海 西寧 810016)

凍融作用是由于晝夜、季節溫度小于0 ℃和大于0 ℃時水分發生相變使得一定土層土壤凍結和消融的自然現象。土壤凍融普遍存在于中、高緯度及高海拔凍土地區,以非生物應力方式,改變土壤水熱動態及土壤生物化學過程[1]。受全球氣候變暖影響,凍土區環境溫度波動加劇,多年凍土不斷退化[2],不僅凍融格局發生變化,而且這種變化通過改變土壤熱容量、土壤含水量等對區域乃至全球氣候變暖產生正反饋作用[3]。近年來,針對凍土及凍融作用對土壤因子影響的研究在土壤有機碳[4]、非生物脅迫[5]、土壤養分平衡[6]、土壤水分和鹽分的遷移[7]、土壤微生物活性[8]及土壤CO2通量特征[9]等方面已經取得進展。青藏高原高寒草甸作為重要的草地類型之一,廣泛發育的凍土是維持高寒草甸生態環境穩定的重要基礎,凍融作用塑造的寒凍土及協同進化的草甸植被群落等構成了獨特的高寒草甸生態系統[10]。由于凍融作用在高寒草甸生態環境中意義重大,深受研究人員的關注。如高原土壤溫濕度的變化[11],高原濕地土壤凍結融化期間陸面過程特征[12],降雪對土壤凍融過程及其水熱分布的影響[13]。近幾十年來,地處青藏高原腹地、生態系統敏感而脆弱的三江源區高寒草甸在氣候暖干化趨勢明顯、草地超載過牧等自然和人為因素的共同擾動下[14-15],凍土環境發生著顯著變化,導致草地退化，草地生產和服務功能降低，高寒草甸生態屏障作用削弱[16]。……