2025年8月26日,Biogeosciences以“Altitudinal distribution of soil organic and inorganic carbon in a dry alpine rangeland of northern Qinghai-Tibetan Plateau”为题,发表了青藏高原北部高寒草地生态系统土壤有机碳和无机碳随海拔梯度分异的研究成果。
水分条件制约下的高寒草地生态系统土壤碳空间分布格局研究尚显不足。当植物群落同时受到水分与低温限制时,生物与非生物因子如何随海拔变化共同调控土壤碳库分布仍不明确。为解析这一科学问题,韩兴国/姜勇团队在青藏高原北部海拔3000-4000 m梯度上系统布设7个采样点,探究表土有机碳(SOC)与无机碳(SIC)的海拔分异规律。结果表明,土壤总碳密度(TCD)与有机碳密度(SOCD)随海拔上升而增加,而无机碳密度(SICD)呈非线性变化模式,在中海拔区域出现峰值。尽管无机碳主导土壤碳库(占TCD的64%–90%),有机碳占比从海拔梯度下部的10%显著提升至上部的36%。有机碳密度的海拔递增与植被类型(从灌丛主导向草本群落转变)和年均温(MAT)降低密切相关,表明高海拔区通过增加植物源碳输入和抑制SOC矿化的双重机制促进有机碳积累。相比之下,无机碳密度的变化主要受土壤碳氮比和含水量(SWC)调控,可能源于无机碳生成与淋溶损失相关因子的非线性变化。本研究可为揭示水热双重限制下高寒草甸土壤碳库海拔分异的内在驱动机制提供科学依据。
2024级硕士生刘清琳为第一作者,副研究员张爱林为通讯作者,姜勇教授、孙建新教授、殷进飞副研究员、博士后张雨雪,中国科学院新疆生态与地理研究所李向义研究员为共同作者。
论文链接:Liu QL, Zhang AL*, Li XY, Yin JF, Zhang YX, Sun OJ, Jiang Y. 2025. Altitudinal distribution of soil organic and inorganic carbon in a dry alpine rangeland of northern Qinghai-Tibetan Plateau. Biogeosciences, 22: 4123-4133 Doi: 10.5194/bg-22-4123-2025

海拔、气候、植物、土壤对土壤有机和无机碳密度的影响