東北地理所在青藏高原泥炭地沉降機(jī)制研究中取得進(jìn)展
青藏高原若爾蓋泥炭地是世界上海拔最高、面積最大的高寒泥炭地系統(tǒng)，被譽(yù)為“高原之腎”，對(duì)維系青藏高原水源涵養(yǎng)與區(qū)域碳平衡具有關(guān)鍵作用。然而，自20世紀(jì)60年代以來，持續(xù)排水、過度放牧與氣候變暖導(dǎo)致泥炭層水位下降、植被退化和碳儲(chǔ)量削弱，生態(tài)退化問題日益突出。由于高原地區(qū)地處偏遠(yuǎn)、相干性低，以往缺乏對(duì)泥炭地表層形變的連續(xù)監(jiān)測(cè)。針對(duì)這一科學(xué)問題，研究團(tuán)隊(duì)利用歐洲航天局Sentinel-1衛(wèi)星C波段雷達(dá)影像，結(jié)合小基線集（SBAS）InSAR時(shí)序干涉技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了2017—2023年若爾蓋地區(qū)的高精度地表形變反演與動(dòng)態(tài)評(píng)估。
圖1 研究區(qū)位置
結(jié)果顯示，該地區(qū)年均沉降速率達(dá)-3.43 mm·yr-1，累計(jì)沉降達(dá)-23.99 mm，最大年際沉降量達(dá)-167.92 mm，季節(jié)性變形幅度可達(dá)-144.11 mm。值得注意的是，即使在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)，約 80.9% 的泥炭地仍表現(xiàn)出顯著沉降，顯示出當(dāng)前保護(hù)措施仍不足以阻止生態(tài)退化。沉降分布表現(xiàn)為“中部最強(qiáng)、南部最弱”的格局，反映出地貌、水文與人類干擾的疊加效應(yīng)。
圖2 若爾蓋泥炭地年際地面沉降
通過GeoDetector空間探測(cè)模型分析，研究發(fā)現(xiàn)排水溝密度和距離是泥炭地沉降的最強(qiáng)驅(qū)動(dòng)因素（q = 0.89），表明人為水文改造直接導(dǎo)致了地表下陷和泥炭壓實(shí)。道路建設(shè)及放牧活動(dòng)在局部區(qū)域亦加劇了沉降過程。氣候因子方面，降水減少和氣溫升高在干旱年份強(qiáng)化了季節(jié)性下沉，但其空間解釋力較弱，主要表現(xiàn)為冬季凍融過程對(duì)地表穩(wěn)定性的調(diào)制作用。研究指出，泥炭地的沉降是長(zhǎng)期水文擾動(dòng)和季節(jié)性氣候反饋共同作用的結(jié)果。
圖3 驅(qū)動(dòng)分析
研究團(tuán)隊(duì)建議，應(yīng)在高原地區(qū)實(shí)施以“恢復(fù)水文—減輕放牧—長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)”為核心的綜合管理策略：一是通過封堵排水溝、抬高地下水位來實(shí)現(xiàn)水文恢復(fù)；二是控制牲畜放牧強(qiáng)度，減輕踏壓和壓實(shí)效應(yīng)；三是建立基于SBAS-InSAR與地面GNSS聯(lián)合的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)體系，以評(píng)估泥炭地恢復(fù)成效并預(yù)警潛在風(fēng)險(xiǎn)。研究成果為青藏高原泥炭地生態(tài)系統(tǒng)的退化評(píng)估與修復(fù)管理提供了可推廣的技術(shù)框架和政策參考。
該研究研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊《Geosciences》上，東北地理所濕地生態(tài)系統(tǒng)管理學(xué)科組田恩鵬為第一作者，薛振山副研究員為通訊作者。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金（U2243230、42430511）和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2023YFF1304502、2022YFF1300900）共同資助。
論文信息：
Tian,E.;Xue,Z.;Wu,Y.;Song,K.;Li,R.;Zhang,R. Subsidence in Qinghai—Tibet Plateau Peatlands Driven by Drainage Disturbance and Climatic Variability.?Geosciences2025,?15,407. https://doi.org/10.3390/geosciences15110407
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https://www.mdpi.com/2076-3263/15/11/407/pdf
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