持续气候变暖对青藏高原盐湖碳源潜能的放大效应研究

本研究系统评估了青藏高原盐湖在气候变暖背景下的碳代谢动态，揭示其作为碳源（NEP为负值）的长期特征，并预测未来不同气候情景（SSP126/245/585）下GPP与ER的增强趋势。成果为高原水生碳循环机制及盐湖碳管理提供关键理论依据。

　　

Highlights

研究区域

本研究在青藏高原（QZP）（26°00′ N–39°47′ N, 73°19′ E?104°47′ E）开展，总面积约2.5×10⁶ km²（张等，2011）。该区域平均海拔超过4500米，被称为地球“第三极”（温等，2019）。高原年平均温度介于?5.1°C至9°C之间，主要受西风带、东亚季风及南亚季风影响。

采用^18/16O方法计算盐湖代谢

在青藏高原调查的盐湖中，GPP范围从0.04 g O₂ m^?2 d^?1到13.43 g O₂ m^?2 d^?1，ER范围从0.49 g O₂ m^?2 d^?1到36.98 g O₂ m^?2 d^?1，而NEP范围从?0.44 g O₂ m^?2 d^?1到?23.54 g O₂ m^?2 d^?1。高原盐湖代谢在不同环境梯度下表现出明显差异：温水盐湖的GPP（6.31 ± 1.41 g O₂ m^?2 d^?1）和ER（16.06 ± 3.53 g O₂ m^?2 d^?1）均高于冷水盐湖，而NEP（?9.75 ± 2.22 g O₂ m^?2 d^?1）则显示出更强的碳释放潜力。

全球气候变化对盐湖代谢的影响

本研究旨在揭示青藏高原盐湖生态系统代谢的驱动机制。我们选取了气候因子（如降水、温度）、营养因子（如总氮TN、总硫TS）及人类活动因子（如人类足迹）进行分析。结果表明，在长期时间尺度上（2000–2020年），GPP主要受到温度、气压和TN的正向影响；ER则显著受温度、风速和TN浓度正向驱动；而NEP与温度、风速及TN呈显著负相关。这些因子共同调控盐湖碳代谢平衡，导致高原盐湖持续作为净碳源。

Conclusions

青藏高原盐湖总面积达27,600 km²，约占高原湖泊总面积的70%。该区域盐湖长期表现为碳源。2000至2020年间，盐湖的总初级生产力（GPP）和生态系统呼吸（ER）均显著上升，而净生态系统生产力（NEP）显著下降。高原东北部和部分其他区域的盐湖由于环境因子（温度、营养盐等）的协同作用，呈现出更高的代谢活性和碳释放强度。