青藏高原东南缘高海拔泥炭地对晚全新世水文气候变化的响应研究取得新进展
泥炭地作为陆地生态系统的重要碳库,其碳累积动态对气候变化高度敏感。青藏高原东南缘的高海拔泥炭地受南亚季风调控,但其对水文气候变化的长期响应机制仍不清晰。本研究以青藏高原东南缘一处海拔3037米的竹-苔草-泥炭藓泥炭地为研究对象,通过干容重(DBD)、烧失量(LOI)、植物大化石、硅藻、稳定氧同位素(δ18Obulk)及碳氮比(C/N)分析,系统揭示了晚全新世以来泥炭地植被演替与碳累积对水文气候变化的响应规律。结果表明泥炭基底年龄为4500 cal yr BP。基底层砾石与黑云母组分表明,该泥炭地形成于河漫滩,可能与晚全新世南亚夏季风(SASM)减弱导致的干旱化过程密切相关。4500-1350 cal yr BP期间,δ18Obulk值持续升高(增幅达8‰),反映了季风水汽源区与局地对流活动的减弱,指示SASM强度递减及区域干旱化趋势。此阶段表观碳累积速率(aCAR)仅为4 g C m-2 yr-1,主要归因于竹源有机质的高度分解。1350-850 cal yr BP,δ18Obulk值显著高于850-300 cal yr BP,结合高木炭含量、低硅藻丰度及高C/N比值,证实此阶段气候更为干旱。但是,此期间aCAR(15-29 g C m-2 yr-1)较高,表明相对干旱条件下莎草优势群落的净初级生产力提升促进了泥炭累积。近50年来δ18Obulk快速升高(达13.5‰),泥炭藓比例显著增加(>90%),与器测记录的降水减少、SASM减弱趋势一致,揭示局地环境的持续干化。本研究发现,河滨泥炭地的发育与碳累积过程对季风强度变化具有高度敏感性,且局地水文过程(如河流补给、雪融水混合)显著放大了季风主导的水文气候信号对δ18O分馏及碳动态的调控作用。研究结果为理解高海拔泥炭地碳汇功能对气候变化的响应机制提供了关键证据,对评估青藏高原碳循环的脆弱性具有重要科学意义。
相关成果发表于《Quaternary Science Reviews》,该研究得到国家自然科学基金重大项目(42494822)和重点项目(42330509)的资助。
达马山泥炭地δ18O结果与区域结果对比
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