气候变化下北天山高山生态系统中冰川-冰缘生物地球化学动态及其环境效应研究

本研究针对气候变化加速冰川退缩背景下高山生态系统生物地球化学循环问题，由来自哈萨克斯坦的研究团队通过对伊犁阿拉套山脉两个对比冰川区的系统研究，首次揭示了冰上沉积物（cryoconites）作为生物地球化学热点区域的重要功能。研究发现冰尘物质不仅加速成土过程并促进碳循环（冰缘区碳积累达8.88%），更显著富集镉等重金属（最高0.83 mg·kg?1），指出旅游活动与工业颗粒物远程传输共同构成高山污染源，为高山生态环境监测提供重要科学依据。

　　

随着气候变化不断加剧，高山地区的冰川退缩正在加速。在这个过程中，冰上沉积物（特别是冰尘cryoconites）同时扮演着双重角色：既参与冰川消融过程，又驱动着生物地球化学循环。这项开创性研究首次系统评估了哈萨克斯坦伊犁阿拉套山脉的冰上沉积物及其对高山土壤的影响，重点关注微生物活性、碳循环和微量元素污染三大维度。

科研团队选取了两个形成鲜明对比的研究站点：位于大阿拉木图山谷、相对原始的莫伦尼冰川，以及邻近琴布拉克滑雪场、受人类活动影响的博格达诺维奇冰川。令人惊讶的是，冰上沉积物中检测到的基底呼吸和底物诱导呼吸值与当地高山土壤相当，这证实了这些冰川沉积物实则是活跃的生物地球化学热点区域。

冰尘物质的动态再分布显著加速了风化进程，在冰川退缩后促进原始土壤发育，同时推动冰川碳向下游迁移并在冰缘带富集（最高达8.88%），显示出快速养分循环的巨大潜力。然而另一方面，冰尘也高效富集了微量元素污染物，尤其是镉元素浓度可达0.83 mg·kg^?1。污染来源分析表明，既有本地旅游活动产生的直接影响，也有来自阿拉木图城市群及干旱工业区的远距离大气颗粒物输送。

受污染的冰尘局部迁移使得冰缘土壤污染负荷骤增，甚至达到重度污染水平，这可能对生态系统健康、淡水水质及长期农业发展构成威胁。研究结果凸显了在环境变化背景下加强高山地区污染监测的紧迫性。