近日,我院联合中国地质调查局南京地质调查中心等单位在土壤学领域顶级期刊《Geoderma》上发表了题为“Predicting the Thickness of Alpine Meadow Soil on Headwater Hillslopes of the Qinghai-Tibet Plateau”的学术论文。论文聚焦青藏高原高山草甸土壤厚度的预测问题,深入剖析了冻融作用和有机质累积在土壤生成与分布中的主导作用,为理解青藏高原脆弱生态系统的土壤发育机制提供了重要科学依据。
青藏高原素有“地球第三极”之称,其高山草甸土壤在高寒环境下既脆弱又至关重要,不仅影响区域降雨-径流响应,还直接关系到生态系统的稳定性。然而,由于地势险峻、气候苛刻,野外采样困难重重,导致土壤厚度空间分布规律长期以来研究不足。本研究以拉萨市北郊夺底沟子流域为研究区域,针对海拔约5000米的高山草甸土壤开展了系统调查(见图1)。研究团队采集了大量土壤样品,测定了土壤厚度、质地、饱和导水率、有机质含量及矿物组成等关键参数。研究表明,冻融循环和有机质累积是塑造青藏高原高山草甸土壤的主导因素。冻融过程通过抑制有机质分解促进其累积,同时引发岩石崩解和高海拔砾石带的形成;而较低海拔的滑坡则为土壤厚度分布引入更多变数(见图2)。这些机制共同作用,深刻影响了土壤的空间格局,展现了高寒环境下的独特土壤发育规律。
研究进一步发现,土壤厚度在山谷、边坡和山脊等地形位置间差异显著,总体呈现山谷厚度大于边坡、边坡大于山脊的规律(见图3)。通过线性混合模型分析,研究显示同一地形内的厚度变异性略高于不同地形间的差异,这一高度异质性凸显了青藏高原土壤分布的复杂性。总之,这项研究不仅深化了高海拔地区土壤发育的理论框架,还为青藏高原的生态保护与可持续发展提供了实用参考。
图1. 研究区及采样点位置示意图
图2. 子流域滑坡及砾石堆积区识别
图3. 不同位置土壤厚度采样点数目及厚度分布
该研究由河海大学中欧体育官方平台入口韩小乐副教授、刘金涛研究员、博士生吴鹏飞,河海大学农业科学与工程学院余正洪老师、中国地质调查局南京地质调查中心乔骁、杨海高工合作发表,论文受到了第二次青藏高原科考(2019QZKK0207-02)等项目的支持。
论文信息:Han, X. L., Liu, J. T., Wu P. F., Yu, Z. H., Qiao, X., Yang, H., (2025). Predicting the Thickness of Alpine Meadow Soil on Headwater Hillslopes of the Qinghai-Tibet Plateau. Geoderma, 456, 117271.