近日，四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室生态水文研究中心研究员王根绪团队联合国内相关科研单位学者，在《自然—通讯》发表研究论文。该研究综合2003-2024年青藏高原25个区域内的32个站点的多源观测与再分析数据，通过构建“蒸散发水分解限效应”（REML）定量分析框架，首次将冻融驱动的土壤水分回归效应（ESMR）与同期春季降水驱动的土壤补水效应（Eprec）在土壤水分监测结果中显式解耦并定量比较，系统阐明了冻融水文过程对高寒植被春季物候的关键调控作用。
研究发现，青藏高原研究站点内的ESMR和Eprec在多数区域表现出持续增强趋势。通过构建混合效应模型，团队揭示青藏高原春季SOS对ESMR响应具有显著的阈值性和非线性特征，整体表现为随着ESMR增强，SOS先提前后推迟。同时发现ESMR、Eprec与春季气温之间存在显著交互作用，青藏高原春季物候受三者共同控制。三者的同步增加有利于春季返青提前，但当三者变化不同步可能会对春季SOS的提前产生拮抗。贡献分解表明，在青藏高原不同研究站点上，ESMR对SOS提前的贡献达到20.7% ± 2.1%，高于春季气温和Eprec，显著驱动春季SOS的提前以及春季碳汇的增强。研究团队指出，上述内在机制会在冻土退化背景下发生演变。当活动层厚度超过约2.2m时，ESMR对表层土壤水分的敏感性相较于浅活动层提高约31%，与此同时中层和下层活动层土壤水分对ESMR的影响逐渐减弱。
研究表明，随着活动层持续加深，青藏高原土壤水分对春季物候的调控特征正由“表层-中层协同”逐步转向“表层主导”，该研究进一步深化了对气候变化背景下寒区多层级水文过程非线性交互作用及其对植被春季物候影响机制的认识，对理解未来变暖背景下高寒生态系统水-碳耦合过程及其反馈具有重要意义，为认识气候变化背景下青藏高原生态系统功能演变、完善寒区生态水文理论、以及提升“亚洲水塔”生态保护与适应性管理提供了新的科学依据。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-026-71956-1
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