青藏高原高山和极高山广布，高山冻土中蕴藏大量有机碳，在气候变暖影响下可能存在分解风险。尤其是，越冷的地区碳排放对温度变化可能更敏感。然而，以涡度相关系统为代表的测定手段很难区分植物排放和冻土CO2排放。非生长季，植物处于休眠状态，为解析冻土直接CO2排放提供了独特的“窗口期”。成都山地所研究团队通过强化羌塘高原碳通量监测并开展数据整合，对青藏高原及周边地区非生长季CO2排放的海拔模式开展了系统研究。
研究表明，土壤CO2排放量随海拔升高而显著下降，其海拔模式由土壤有机碳决定。CO2排放的温度敏感性同样随海拔升高而降低，这一海拔模式同样由土壤有机碳决定——这一发现与此前预期有所差异。到本世纪末，4000米以上地区CO2排放增幅显著低于较为温暖的低海拔地区，也显著低于北极地区。因此，底物供应是决定青藏高原冻土CO2排放强度和释放潜力的关键。以羌塘高原为代表的连续多年冻土区土壤有机质有限，导致CO2释放受限，这印证了此前研究团队提出的“植物主导青藏高原碳反馈”的观点。“海拔越高>>>底物供应越有限>>>碳排放对气候变暖反应越弱”，这一科学发现为高山冻土碳循环的预测提供了关键的科学依据。
上述成果以The negative elevation-dependent pattern of non-growing season CO₂ loss from alpine frozen ground为题，发表在Geophysical Research Letters上。成都山地所博士后邓昭衡、在读硕士生范家彬是本文第一作者，魏达研究员、王小丹研究员为本研究的通讯作者。该研究得到了中国科学院西部之光交叉团队项目、中国科学院青年创新促进会、西藏自治区重大科技专项和成都山地所自主部署项目等的支持。
青藏高原多年冻土区冬季典型景观及碳通量监测点分布
非生长季CO2排放温度敏感性的海拔格局及其与土壤有机碳含量的关系
青藏高原不同海拔非生长季CO2排放在两种气候情景下的增幅