東北地理所在青藏高原泥炭地沉降機制研究中取得進展
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,被譽為“高原之腎”,對維系青藏高原水源涵養與區域碳平衡具有關鍵作用。然而,自20世紀60年代以來,持續排水、過度放牧與氣候變暖導致泥炭層水位下降、植被退化和碳儲量削弱,生態退化問題日益突出。由于高原地區地處偏遠、相干性低,以往缺乏對泥炭地表層形變的連續監測。針對這一科學問題,研究團隊利用歐洲航天局Sentinel-1衛星C波段雷達影像,結合小基線集(SBAS)InSAR時序干涉技術,實現了2017—2023年若爾蓋地區的高精度地表形變反演與動態評估。

圖1 研究區位置
結果顯示,該地區年均沉降速率達-3.43 mm·yr-1,累計沉降達-23.99 mm,最大年際沉降量達-167.92 mm,季節性變形幅度可達-144.11 mm。值得注意的是,即使在保護區范圍內,約 80.9% 的泥炭地仍表現出顯著沉降,顯示出當前保護措施仍不足以阻止生態退化。沉降分布表現為“中部最強、南部最弱”的格局,反映出地貌、水文與人類干擾的疊加效應。

圖2 若爾蓋泥炭地年際地面沉降
通過GeoDetector空間探測模型分析,研究發現排水溝密度和距離是泥炭地沉降的最強驅動因素(q = 0.89),表明人為水文改造直接導致了地表下陷和泥炭壓實。道路建設及放牧活動在局部區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化了季節性下沉,但其空間解釋力較弱,主要表現為冬季凍融過程對地表穩定性的調制作用。研究指出,泥炭地的沉降是長期水文擾動和季節性氣候反饋共同作用的結果。

圖3 驅動分析
研究團隊建議,應在高原地區實施以“恢復水文—減輕放牧—長期監測”為核心的綜合管理策略:一是通過封堵排水溝、抬高地下水位來實現水文恢復;二是控制牲畜放牧強度,減輕踏壓和壓實效應;三是建立基于SBAS-InSAR與地面GNSS聯合的長期監測體系,以評估泥炭地恢復成效并預警潛在風險。研究成果為青藏高原泥炭地生態系統的退化評估與修復管理提供了可推廣的技術框架和政策參考。
該研究研究成果發表在國際期刊《Geosciences》上,東北地理所濕地生態系統管理學科組田恩鵬為第一作者,薛振山副研究員為通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金(U2243230、42430511)和國家重點研發計劃(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
論文鏈接:
https://www.mdpi.com/2076-3263/15/11/407/pdf
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