高寒沼泽草甸面积动态与水文功能解耦机制及其对气候变化的响应研究

针对全球气候变化下高寒沼泽草甸水文功能响应机制不明的科学问题，研究人员整合多时相Landsat数据(2000-2023)构建物候特征分类框架，开发多源遥感水平衡评估方法，通过随机森林重要性评估和分段结构方程模型(piecewiseSEM)量化多维驱动因素影响路径。研究发现草甸面积呈"先减后增"趋势而储水能力持续下降，揭示降水增加与冻土隔水层退化导致的"面积-水文功能解耦"现象，为气候变化下高寒生态系统健康评估提供科学依据。

　　

高寒沼泽草甸(alpine swamp meadows)作为重要的生态屏障，其水涵养功能与生态平衡维持机制正面临气候变化挑战。研究团队创新性地融合多时相Landsat卫星数据与物候特征(phenological features)，构建了分类精度达92.84%（生产者精度）的识别框架，配套开发基于多源遥感(multi-source remote sensing)的水平衡评估体系。

通过随机森林(Random Forest)重要性评估结合分段结构方程模型(piecewiseSEM)，首次量化了冻土隔水层(permafrost aquiclude)退化对储水能力的系统性影响。流域尺度分析揭示出有趣的双向变化：草甸空间分布呈现"V"型反弹趋势，而储水能力却持续衰减，这种面积-功能解耦(decoupling)现象与积雪反照率(snow cover albedo)降低、蒸散发(evapotranspiration)增强等气候因子显著相关。

研究发现，降水增加虽促进草甸扩张，但冻土退化引发的深层渗漏与蒸散发加剧共同导致"虚假繁荣"——地表植被覆盖增加掩盖了生态系统服务功能退化。该成果为解析高寒生态系统"形态-功能"异步响应机制提供了新视角，对气候变化情景下的生态红线划定具有重要指导价值。