摘 要 全球氣候變化背景下,為探尋青藏高原腹地土壤水溶性有機碳(WSOC)分布特征及影響因素,將三江源地區(qū)土壤按地域空間和3種典型草地類型進行劃分,以活動層土壤為對象,采用野外調(diào)查和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法,研究土壤有機碳(SOC)及WSOC含量分配特征,并采用隨機森林模型進行氣候因子貢獻率分析。結(jié)果表明,三江源高寒草地土壤WSOC平均含量為250 mg·kg-1,分布地帶性特征明顯,東南向西北逐漸降低,東部、中部與西部間差異顯著,WSOC/SOC平均為7.66‰,東部、中部與西部差異不顯著;3種天然高寒草地類型土壤WSOC含量為60~350 mg·kg-1,高山灌叢草甸最高,高寒草原最低,高山灌叢草甸和高寒草甸顯著高于高寒草原;3種天然高寒草地類型土壤WSOC/SOC 為6.8‰~8.3‰,高寒草原略高于高寒草甸、高山灌叢草甸,三者間差異不顯著;三江源全境土壤和3種典型草地類型土壤WSOC含量與各氣候因子間均呈顯著或極顯著相關(guān)。隨機森林模型預測結(jié)果顯示:高原冷寒環(huán)境中,WSOC含量的預測氣候因子中除年均降水量(MAP)貢獻率最高外,年均光照時數(shù)(ASD)也是影響其變化的主要因素之一,年平均氣溫(MAT)反而略顯次要。
關(guān)鍵詞 三江源;青藏高原;土壤水溶性有機碳;氣候變化
陸地生態(tài)系統(tǒng)中土壤有機碳庫約1.5 × 103" pg,土壤有機碳庫的輕微變化足以引起大氣中CO2的極大改變,進而通過溫室效應影響全球氣候變化。草地生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,氣候變暖會加速草地凋落物的分解速度,增強土壤的呼吸作用[1],影響高寒草地生態(tài)系統(tǒng)碳平衡。地處地球“第三極”的青藏高原,是全球氣候變化的敏感區(qū)和啟動區(qū),氣候變暖會導致青藏高原高寒草地物種豐富度和多樣性下降[2]。其中,以水溶性有機碳(WSOC)等易氧化有機碳為主要指標的土壤活性有機碳組分,對外界環(huán)境響應較土壤有機碳更敏感[3-5],作為連接高原和內(nèi)陸生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)的一種重要、活躍的環(huán)境化學物質(zhì),它比土壤全碳更能提前反映環(huán)境變化所引起的土壤微小變化[6]。
近年來,國內(nèi)外有關(guān)農(nóng)田和森林土壤WSOC的研究較多,與氣候有關(guān)的WSOC研究也日益增多,主要集中在大氣氣溶膠(Aerosol)和下墊面各因素中。就土壤而言,溶解性有機碳(DOC)是土壤釋放CO2 的重要貢獻者,是衡量土壤釋放 CO2量的一個重要指標[7],有研究表明:強降水對土表DOC的沖刷可造成土壤呼吸強度的減弱[8];溫度升高可導致土壤溶液中WSOC含量的增加,加速土壤有機碳(SOC)礦化過程,生成更多CO2[9]。也有關(guān)于不同植被群落土壤中WSOC變化特征的研究[10-12],但受氣候特點、土壤性質(zhì)及土地利用方式的影響存在較大的差異。因此,研究不同地域環(huán)境下的WSOC含量、動態(tài)及分布特征,對研究全球碳循環(huán)與氣候變化都有著不容忽視的意義。
三江源地處中國青藏高原腹地,植被分布呈較鮮明的地帶性特征,地帶性差異勢必對土壤WSOC產(chǎn)生影響。近年來,隨著生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展,青藏高原作為全球生態(tài)安全屏障的重要性逐漸凸顯,其研究意義顯而易見。為此,本試驗以土壤水溶性有機碳為目標,三江源地域空間劃分和3種典型草地類型為對象,梳理土壤水溶性有機碳在本區(qū)域空間劃分下及不同植被下的分配原因,揭示其分布格局和對氣候的響應機理,為進一步科學認知三江源天然草地土壤碳庫提供必要參數(shù)。
三江源(31°65′~36°24′ N,89°40′~102°40′ E)位于青藏高原腹地青海省南部,為長江、黃河、瀾滄江三江發(fā)源地,被譽為“中華水塔”。全區(qū)以山地地貌為主,海拔3 335~6 564 m,平均約 "4 400 m??偯娣e36.37×104 km2,約占青海省總面積的一半。三江源地區(qū)是世界上高海拔生物多樣性最集中的地區(qū)之一。全區(qū)地勢南高北低,屬于青藏高原氣候系統(tǒng),為典型的高原大陸性氣候,冷熱兩季交替、干濕兩季分明。氣溫年較差小、日較差大,年平均為0.9 ℃;降水主要集中在暖季的5-9月,年平均為475.50 mm;日照長、輻射強烈,光照時數(shù)年平均達2 622 h。
三江源高寒草地植被分布具有較鮮明的地帶性特征,自東南向西北呈現(xiàn)灌叢向草原過渡的特點,植被覆蓋度漸次降低(圖1),覆蓋率整體上呈東南高西北低的地帶性特征,全區(qū)草地平均植被覆蓋度為48.73 %,其植被類型有針葉林、闊葉林、灌叢、草原、沼澤等9個植被類型,分為14 個群系綱、50 個群系。其中高山灌叢草甸(alpine shrub meadow,ASM)主要分布于黃南州和海南州南部、果洛州中部及南部,以及玉樹東部和南部的區(qū)域,其灌叢植被與高寒草甸成復合分布,構(gòu)成高山灌叢草甸帶,主要植被有山生柳(Salix oritrepha)、積石柳(Salix jishiensis)、金露梅(Potentilla frutico-sa)、頭花杜鵑(Rhododendron capitatum)、箭葉錦雞兒(Caragana jubata)、繡線菊(Spiraea salicifolia)、窄葉鮮卑花(Sibiraea angustata)、沙棘(Hippophae rhamnoides)等,植被種類相對豐富。高寒草甸(alpine meadow,AM)主要分布于黃南州東部和中部、果洛州西部,以及玉樹州大部地區(qū),植被以小蒿草(Kobresia pygmaea)、藏蒿草(K.tibetica)、矮生蒿草(K.humilis)等種群為優(yōu)勢,種類成分較為豐富,分布廣,面積大,但區(qū)系成分簡單。高寒草原(alpine steppe,AS)主要分布于海南州和果洛州西北部邊緣、玉樹州中部到西北部一線,以及海西州格爾木市唐古拉鄉(xiāng)地區(qū),以青藏苔草(Carex moorcroftii)和紫花針茅(Stipa purpurea)為主,植被稀疏,覆蓋度低,草叢低矮,層次結(jié)構(gòu)簡單。
1 材料與方法
1.1 樣地設(shè)置與樣品采集
以中國1∶100萬土壤圖、中國1∶100萬植被數(shù)據(jù)集[13]、青海省土壤普查資料、青海省 "2011-2020年氣候資料、青海省行政區(qū)劃圖為基本依據(jù),通過實地調(diào)查,在能代表當?shù)赝寥拉h(huán)境及草地類型的平坦地區(qū)布設(shè)土壤樣品采集點70個,且樣點間距規(guī)定在30~100 km。其中東部(a)取24個樣點、中部(b)取25個樣點、西部(c)取21個樣點;高寒草原(AS)為27個樣點、高山灌叢草甸(ASM)為22個樣點、高寒草甸(AM)為21個樣點(圖1)。樣點確定后,于2019年11月至2020年4月集中進行采樣:在100 m×100 m的樣方內(nèi)按“X”形5點采集 0~40 cm(或小于40 cm 但至冰磧物)的土壤,撿去石塊等雜物后,四分法保留1 kg用自封袋封裝后放入便攜式保溫箱,低溫運回實驗室,貯藏于4 ℃冷藏室內(nèi),充分混勻后再次以四分法分出150~200 g,仔細揀去植物根系、枯枝落葉、礫石等雜物,研磨后過0.45" μm 篩,備用。
1.2 水溶性有機碳的提取與測定
準確稱取過0.45 μm 篩的風干土樣5.00 g,置于100 mL離心管中,準確加入30 mL去離子水,攪拌均勻后在恒溫水浴振蕩器中于(70±2)℃的條件下震蕩提取1 h,然后以3 500 r·min-1的速度離心15 min,用中速定量濾紙過濾至50 mL容量瓶中,再各用10 mL去離子水洗滌殘渣2次,洗液合并過濾至 50 mL容量瓶定容。吸取 20 mL土壤提取液于150 mL三角瓶中,70 ℃水浴蒸干,采用硫酸-重鉻酸鉀法測定。樣品于2020年統(tǒng)一進行測定。
1.3 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0軟件,Origin 2020作圖??臻g分布圖采用距離加權(quán)(IDW)差值法訂正,并以自然裂隙法分階,結(jié)合ArcGIS 10.2制圖。隨機森林模型采用ruby中的Random Forest實現(xiàn),ntree(決策樹數(shù)量)為500,隨機抽樣選取70%為訓練集,余下為測試集。本模型中 "2011-2020年年均降水量(mean annual precipitation,MAP)、年平均氣溫(mean annual temperature,MAT)、年均光照時數(shù)(annual sunshine duration,ASD)及采樣點海拔高度(Altitude,ALT)采自青海省南部29個分布均勻的氣象站,數(shù)據(jù)均來源于中國氣象局氣候中心。
2 結(jié)果與分析
2.1 三江源高寒草地水溶性有機碳空間分布特征
三江源高寒草地土壤WSOC平均含量為250 mg·kg-1、WSOC/SOC分配比平均為 "7.66‰。WSOC含量分布具有明顯的地帶性特征,整體有自東南向西北遞減的趨勢(圖2)。最大值出現(xiàn)在中部,為599 mg·kg-1,最小值出現(xiàn)在西部,為20 mg·kg-1。大于350 mg·kg-1的分布區(qū)域在中部(96°30′~97°30′ E)(下同)和東部(100°0′~102°23′ E),且中部分布范圍較東部廣泛;200~349 mg·kg-1同樣位于中部和東部,與大于350 mg·kg-1的區(qū)域鑲嵌;20~199" "mg·kg-1的分布區(qū)域主要集中在西部(90°0′~95°0′ E),中部和東部僅有零星地域存在。東部與中部WSOC含量無顯著性差異(P gt; 0.05),東部、中部與西部差異顯著(Plt;0.05),且存在分布變異系數(shù)東部>中部>西部的空間特征。WSOC/SOC分配比東部地區(qū)為7.50‰,中部地區(qū)為 "8.70‰,西部地區(qū)為6.61‰,東部、中部和西部之間差異不顯著(Pgt;0.05)(表1)。
根據(jù)自然斷點分級法將三江源地區(qū)70個采樣點的WSOC含量分為4類:低值區(qū)(20~199 mg·kg-1)分布于玉樹州的曲麻萊、治多、雜多三縣的西部地區(qū)和格爾木市唐古拉鄉(xiāng);次低值區(qū)(200~349 mg·kg-1)西起玉樹州中部一線,東至黃南州東部的河南縣大部區(qū)域,分布范圍廣闊;次高值區(qū)(350~449 mg·kg-1)主要分布于400 mm降水線以南(圖略)的玉樹州中南部,果洛州東南部及海南州、黃南州中東部地區(qū);高值區(qū) "(450~599 mg·kg-1)僅分布于玉樹州稱多縣中東部、曲麻萊縣南部及果洛州瑪沁縣與甘德縣東南接壤的局部范圍。
2.2 典型草地類型水溶性有機碳及其占有機碳比值分布特征
3 種高寒草地類型土壤WSOC含量為60~350 mg·kg-1,整體表現(xiàn)為高山灌叢草甸gt;高寒草甸gt;高寒草原。高山灌叢草甸和高寒草甸顯著高于高寒草原(Plt;0.05),分別高出290" "mg·kg-1、270 mg·kg-1;高山灌叢草甸與高寒草甸差異不顯著(Pgt;0.05),相差僅20" "mg·kg-1。整體離散程度:高寒草甸>高寒草原>高山灌叢草甸。
3種高寒草地類型土壤WSOC/SOC為 "6.8‰~8.3‰,整體表現(xiàn)為高寒草原gt;高寒草甸gt; 高山灌叢草甸。高寒草原最高,略高于高寒草甸、高山灌叢草甸,分別高0.3‰、1.5‰;且3種草地土壤之間WSOC/SOC差異不顯著(Pgt; "0.05)。整體離散程度:高寒草原>高寒草甸>高山灌叢草甸(圖3)。
2.3 水溶性有機碳的氣候影響因素
太陽輻射、大氣環(huán)流、下墊面性質(zhì)等是氣候形成的三大自然因子,采用三江源地區(qū)年均降水量(MAP)、年平均氣溫(MAT)、年均光照時數(shù)(ASD)、海拔高度(ALT)4個氣候變量作為因子分析其相關(guān)性。結(jié)果表明,三江源全境土壤和3種天然草地類型下土壤WSOC含量與各氣候因子均呈顯著或極顯著相關(guān)性(表2)。
具體而言,三江源全境土壤WSOC含量與MAP、MAT呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(Plt;0.01),與ASD、ALT呈極顯著負相關(guān)關(guān)系(Plt;0.01)。高寒草原(AS)土壤WSOC與MAP、MAT呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(Plt;0.01),與ASD呈極顯著負相關(guān)關(guān)系(Plt;0.01),而與ALT的相關(guān)性不顯著。高山灌叢草甸(ASM)土壤WSOC含量與MAT呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(Plt;0.01),與MAP呈顯著正相關(guān)關(guān)系(Plt;0.05),而與ASD、ALT的相關(guān)性不顯著。高寒草甸(AM)土壤WSOC與MAP呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(Plt;0.01),與ASD、ALT呈極顯著負相關(guān)關(guān)系(Plt;0.01),與MAT的相關(guān)性不顯著。另外,東部、中部和西部空間劃分的各區(qū)域WSOC含量與氣候各變量均不相關(guān),究其原因,可能是空間劃分相對于植被劃分而言,前者WSOC含量的離散程度更高,各氣候因子的相關(guān)性不顯著。據(jù)此,在隨機森林預測時僅對三江源全境土壤和3種高寒草地下土壤WSOC的含量進行建模。
2.4 水溶性有機碳氣候因子貢獻率
節(jié)點純度IncNodePurity(increase in node purity)是通過殘差平方和來度量,反應的是節(jié)點樣本標簽的不確定性,當一個節(jié)點的純度很高時,說明這個氣候因子類別傾向于較高的頻率出現(xiàn),進而確定其貢獻率越高,反之則越低。三江源全境土壤WSOC含量預測中節(jié)點純度為年均光照時數(shù)(ASD)最大,在預測過程中起主導作用,年均降水量(MAP)和年平均氣溫(MAT)次之,最后為海拔高度(ALT)。高寒草原(AS)則以年均降水量(MAP)和年均光照時數(shù)(ASD)為主導,年平均氣溫(MAT)次之,海拔高度(ALT)貢獻作用小。高山灌叢草甸(ASM)年平均氣溫(MAT)超越了年均降水量(MAP)成為主導因素,海拔高度(ALT)及年均光照時數(shù)(ASD)貢獻作用次之。高寒草甸(AM)年均降水量(MAP)為主要貢獻因子,海拔高度(ALT)和年均光照時數(shù)(ASD)次之,最末位為年平均氣溫(MAT)。4種模型預測結(jié)果顯示,除了降水貢獻率最高之外,光照也是影響三江源全境土壤和3種典型草地下土壤WSOC含量變化的主要因素之一,溫度反而略顯次要(圖4)。
3 "討" 論
3.1 水溶性有機碳含量空間分布特征
對比疏勒河源多年凍土區(qū),其氣候環(huán)境、草地類型及地理位置與本研究區(qū)接近,該區(qū)域冬季表層土壤WSOC平均含量為31.41 mg·kg-1、WSOC/SOC 為2.9‰[14],低于本研究區(qū)。與大興安嶺北部6-10月5種主要森林類型表層土壤WSOC 含量21.22~211.93 mg·kg-1、WSOC/SOC" 0.8‰~6.7‰[15]接近。對比湘中丘陵區(qū) 4 種森林表層土壤全年平均WSOC含量 397~443 mg·kg-1、WSOC/SOC 20.0‰~25.4‰[16],整體明顯偏低。
本研究中3種高寒草地類型土壤WSOC接近北方大興安嶺北部5種森林植被,究其原因,主要還是因為高原腹地天然草場人為因素干擾更少,土壤結(jié)構(gòu)完整,植被繁茂,可供分解形成WSOC的凋落物、死亡根系以及有機碎屑物數(shù)量相對較高。其次,除了研究區(qū)自然條件差異性影響,水溶性有機碳(WSOC)具有明顯的季節(jié)動態(tài)[17]:WSOC含量在藏北高寒草甸、高寒草甸草原與高寒草原生長季(5 月份)較高[18],土壤WSOC含量土層間差異最小出現(xiàn)在秋季[12];高山地區(qū)土壤水溶性有機碳的積累時間出現(xiàn)在第一年的11月到第二年的5月,且高原土壤可能是一個潛在的碳源[19],本研究取土時間始于2019年11月,終于次年4月,秋季高寒草地植物處于凋亡期,凋落物的分解累積使得 WSOC 也以積累為主,而冬季氣溫達到全年最低值,水熱條件明顯劣于夏季,WSOC的消耗量因微生物代謝活動與WSOC礦化作用減弱而明顯下降,微生物的死亡殘體分解成有機質(zhì),進一步使土壤中積累了一定量的WSOC。本研究中3種高寒植被類型多以草類植物為主,草甸土壤形成的凋落物小于森林土壤??傊?,三江源高寒草地土壤WSOC接近北方森林植被,可見青藏高原腹地天然草地對中國土壤碳庫的影響不容低估和忽視。
3.2 典型草地類型水溶性有機碳分布特征
土壤水溶性有機碳(WSOC)主要來源于林木枯落物、根系分泌物、土壤微生物代謝活動以及土壤有機質(zhì)的分解[20]。本研究中高山灌叢草甸和高寒草甸的WSOC含量比高寒草原更高,主要還是由于這兩種草地類型的地上植物種類更豐富,尤其是高山灌叢草甸的灌叢植被與高寒草甸成復合分布,并且高寒草甸和高山灌叢草甸的持水能力高于高寒草原,有研究表明WSOC與土壤持水量正相關(guān)[12],適宜的水熱條件可以極大提高微生物的活性與植物的新陳代謝速率,土壤表層形成更多的殘體、分泌物和凋落物歸還給土壤,產(chǎn)生更多可供被分解形成WSOC的有機物質(zhì)。
土壤活性有機碳在總有機碳中的分配比,相比活性有機碳儲量更能反映不同草地類型及土地利用方式對土壤碳轉(zhuǎn)化的影響,分配比值越大說明土壤有機碳的活度越強,被分解礦化的潛力越大[21]。本研究結(jié)果表明,3種天然高寒草地類型WSOC/SOC大小表現(xiàn)規(guī)律性不一致,但均為高寒草原最高,且3個草地類型差異不顯著(P gt; 0.05),說明高寒草原較其他兩種草地類型土壤有機碳活性大,土壤有機碳碳庫的生物可利用性高。這與季波等[22]在寧夏典型天然植被土壤有機碳及其活性組分變化特征中的研究結(jié)論“水溶性有機碳占比草甸草原低于荒漠草原”相互印證。WSOC 所占百分比越大,表明土壤有機質(zhì)越易被微生物分解[23]。高寒草原的持水量低于高寒草甸和高山灌叢草甸,雨季后由于分解底物被大量消耗,致使土壤有機質(zhì)越容易被分解。同時還有研究表明:土壤水溶性有機碳在總有機碳中的分配比主要反映土壤有機碳的穩(wěn)定性及損失情況,分配比越高,土壤有機碳的活性越大,穩(wěn)定性也越差[24]。而高寒草原整體覆蓋度低,植被稀疏,土壤有機碳穩(wěn)定性較其他兩種草地類型差。
3.3 氣候因子影響下水溶性有機碳分布特征
植被土壤因子的相關(guān)性均集中體現(xiàn)在土壤理化性質(zhì)、地形地貌、氣象因素等方面[25]。其中,氣候條件會顯著影響土壤 DOC 和 WSOC 的含量[26]。有研究結(jié)果表明,土壤WSOC含量會隨著土壤淋溶次數(shù)的增多以及在一定范圍內(nèi)溫度的升高而增加[27],這與本研究三江源全境土壤WSOC與降水、氣溫呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(Plt; "0.01)的研究結(jié)果一致;但也有研究得出,土壤WSOC含量在降雨量少的年份有明顯的增加[27],這與本研究結(jié)果不同,究其原因可能是降雨量少的年份,短時強降水的頻次卻有所增多,如有研究指出:青藏高原降水量表現(xiàn)出很強的區(qū)域特點,年降水量增加主要在高原西部、南部和中部,高原東部和青海降水量減少[28];而短時強降水天氣呈現(xiàn)頻次增加、強度增強的變化趨勢,高原及周邊地區(qū)尤為明顯[29],淹水處理和凍融作用都能增加土壤中的WSOC含量[27],年降水量雖然減少,但夏季短頻快、強度高的降水加大了土壤中WSOC的淋溶強度,使得土壤表面吸附的有機質(zhì)迅速溶解到土壤溶液中,增加了土壤WSOC含量。
本研究中三江源全境土壤和3種典型草地下土壤WSOC含量與各氣候因子均呈現(xiàn)了一定的相關(guān)性,因此模型選用了4個氣候基本因子作為變量。預測結(jié)果顯示年均降水量(MAP)、年均光照時數(shù)(ASD)對三江源高寒草地淺層土壤WSOC的貢獻更大,年平均氣溫(MAT)卻略顯次要。究其原因可能是雖然研究區(qū)不同自然地帶間年平均氣溫(MAT)存在一定差異,但青藏高原整體氣候常年冷寒、溫度年際變化小,因此溫度貢獻率略少。且也有研究表明,年均降水量(MAP)和年均光照時數(shù)(ASD)對草甸的生物量具有顯著性影響,隨著年均降水量(MAP)的升高,草甸的生物量顯著增加[30],增加的生物量為微生物碳源提供了較多的有機質(zhì),土壤微生物的代謝產(chǎn)物構(gòu)成了相當比例的WSOC[31],進而直接影響土壤WSOC的含量,這也是年均降水量(MAP)越過年平均氣溫(MAT)成為第一貢獻者的原因。
4 結(jié)" 論
三江源高寒草地土壤水溶性有機碳平均含量250 mg·kg-1,占有機碳比值為7.66‰,其含量地帶性特征明顯,由東南向西北逐漸降低。3種典型高寒草地類型土壤水溶性有機碳含量為高山灌叢草甸350 mg·kg-1、高寒草甸330" "mg·kg-1、高寒草原60 mg·kg-1,高山灌叢草甸gt;高寒草甸gt;高寒草原;3種典型高寒草地類型土壤水溶性有機碳占有機碳比值為高寒草原8.3‰、高寒草甸8.0‰、高山灌叢草甸6.8‰,高寒草原gt;高寒草甸gt; 高山灌叢草甸。三江源地區(qū)高寒草地土壤水溶性有機碳含量、占有機碳比值均接近北方大興安嶺森林植被,可見青藏高原腹地天然草地對中國土壤碳庫有一定的貢獻潛力。三江源全境土壤和3種天然草地類型下土壤WSOC含量與各氣候因子均呈顯著或極顯著性相關(guān),隨機森林模型對WSOC的預測中除年平均降水貢獻率最高之外,年均光照時數(shù)也是影響其變化的主要因素之一,年平均氣溫的貢獻率次之。
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Characteristics of Soil Water-Soluble Organic Carbon in Typical
Natural Grassland in Three-River Source Region
Abstract With the changing global climate,there is a need to investigate the distribution characteristics and influencing factors of water-soluble organic carbon (WSOC) in typical natural grassland of the hinterland of the Tibetan plateau.We categorized" the grassland in the Three-River Source Region based on geographical space and three typical natural alpine grassland types (alpine steppe,alpine meadow and alpine shrub meadow).Active soil samples were collected and used to study the distribution characteristics of soil organic carbon (SOC) and its WSOC content using both field investigation and indoor analysis.Finally,we conducted an analysis of the contribution of climate factors using a random forest model.The average WSOC content in the alpine grassland soil of the Three-River Source Region was 250 mg·kg-1 with distinctive topographic zone characteristics.This parameter gradually decreased from southeast to northwest.The difference among the eastern,central and western parts was significant.The average WSOC/SOC content of the soil was 7.66‰ with few spatial differences; the WSOC content of the soils of three natural alpine grassland types ranged from 60 to 350 mg·kg-1.The alpine shrub meadow had the highest content,while the alpine steppe had the lowest.The alpine shrub meadow and alpine meadow were significantly higher than the alpine steppe; the WSOC/SOC of the three natural alpine grassland types ranged from 6.8‰ to 8.3‰,with the alpine steppe slightly higher than the alpine meadow and alpine shrub meadow .The difference among them was not significant; However,as previously explored in this article,WSOC content was significantly or highly significantly correlated with various climate factors.The results of random forest model predictions shows that in the Plateau cold environment,mean annual precipitation (MAP)contributes the most to the prediction of WSOC content among the climate factors.Annual sunshine hours (ASD) is also one of the main factors affecting its variation,while mean annual temperature (MAT) is slightly less important.
Key words Three-River-Source; Tibetan plateau; Water-soluble organic carbon; Climate change