祁连山土壤多样性及其控制因素研究取得新进展
青藏高原东北缘的祁连山地区是全球高寒山地土壤形成与演化的关键区域之一,但由于高海拔、极端环境和野外可达性限制,长期以来对该区土壤剖面形态、发生层序列及系统分类的研究相对较少。在气候持续变暖、多年冻土加速退化的背景下,缺乏对当前土壤形态的认识,严重制约了陆面过程模型参数化、碳循环及生态功能评估的可靠性。
针对上述空白,中俄联合科考团队于2025年夏季在祁连山国家公园和摆浪河21号冰川前缘两条典型样带上,共挖掘了7个土壤剖面,并依据国际通用的WRB(2022)和俄罗斯土壤分类体系(RST)开展系统的形态学描述与诊断。研究发现,研究区土壤类型主要受微地形和母质组合的双重控制。在受多年冻土影响的坡面洼地,发育了具有明显冻融扰动、潜育化特征和表层泥炭质(histic)积累的寒冻雏形土(Cryosols);而在山脊和冰碛台地,则以石质性强、土层浅薄、发育程度低的初育土(Leptosols)和雏形土(Inceptisols)为主。靠近冰川前缘的剖面因母质含有较多粉砂质细土,在中下部形成了弱风化特征的雏形层(cambic horizon),指示了中等程度的风化作用。
值得注意的是,多个剖面中观测到高原鼠兔(Ochotona curzoniae)活动造成的强烈生物扰动(zooturbation),其洞穴填充物(krotovinas)和开放洞穴在WRB分类中已达到需要单独标注(MI/MO)的程度,且这种扰动与冻土退化存在明确的空间耦合关系,提示了生物因子可能加速冻土区土壤碳释放。此外,研究还发现,祁连山垂直土壤带谱的海拔分布显著高于高加索、乌拉尔等高纬度山区,主要归因于该区中纬度相对温暖的气候背景,表明同一海拔高度上,祁连山的土壤发育程度更高、冻土影响相对较弱。
该研究为祁连山地区提供了基于土壤剖面的系统性形态学数据,揭示了母质、冻融过程与生物扰动三者共同塑造土壤多样性的具体途径,揭示了祁连山地区与高纬度高山土壤发生的差异,从而为高海拔山区土壤发生系统描述提供了新的范例。研究观测到的微地形梯度上土壤类型快速更替,以及鼠兔扰动对剖面完整性的影响,均可为冻土区陆面过程模型提供网格参数化依据。
相关成果以“The morphology and diversity of soil of two catenas in Qilian Mountains, north-eastern Qinghai-Tibet Plateau, China”为题,在线发表于《Research in Cold and Arid Regions》期刊。研究获得国家自然科学基金“亚马尔和青藏高原多年冻土区碳循环微生物的比较宏基因组学研究”(批准号:32361133551)和俄罗斯科学基金会(批准号:24-44-00006)联合资助。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2097158326000583

图1,研究区地表形态和土壤剖面(Q1,Q2和Q3)。
图文:杨思忠 审核:吴通华
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