北方高纬度多年冻土区面临野火导致的热扰动。近期，中国科学院西北生态环境资源研究院等团队提出“多年冻土关键区（PCZ）”概念，将经典地球关键区框架拓展至脆弱的冰冻圈生态系统。研究团队基于地球系统科学视角，系统评估了野火扰动对高纬度PCZ的连锁影响及生态水文响应机制。
研究表明，野火引发的有机层燃烧与地表反照率降低导致PCZ失稳，致使地表温度升高了7℃，冻土活动层厚度增加了6倍。剧烈的热冲击改变了区域水文路径，加速地下冰融化并重塑水分储存格局，加剧地表径流。此外，野火显著降低了土壤微生物多样性，重构了适应低温的微生物群落，并改变了区域植被演替轨迹。
研究指出，尽管高纬度冻土区生态与水热系统的恢复有助于重建区域内的碳水循环功能，但在气候变暖背景下，野火反复发生产生的叠加效应，将导致多年冻土生态系统出现不可逆退化。将PCZ动态纳入地球系统模型，对于预测气候临界点及制定长期可持续发展战略具有重要科学价值。
相关研究成果发表在npj Climate and Atmospheric Science上。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划青年科学家项目、第二次青藏高原综合科学考察研究等的支持。
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野火对高纬度PCZ影响示意图
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