海螺沟冰川区的森林是如何发育的

自19世纪中叶以来，气温上升导致各大洲的高山冰川消退。当冰川退缩时，它们会留下“冰川碎片”。这些碎片是土壤和生态系统发展的新基质。

一组科学家研究了独特的冰川海螺沟冰川，以更多地了解森林系统如何在该地区迅速建立起来。该冰川位于中国四川，海拔2，900至3，000米。引人注目的是，海螺沟冰川区拥有一片成熟的森林，在不到100年的时间里发展得惊人。尽管当地的冰川碎片以营养贫乏的花岗岩为主，碳酸盐矿物的贡献很小。

在冰川退缩区，“先锋植物”在冰川融化后不久就开始在年轻的表面定居。在海螺沟地区，这些植物包括沙棘、柳树或杨树。生长中的菌落经常持续数十年，如果不是有时是几个世纪，才能形成完整的覆盖。

该团队能够研究大约在过去130年中发展的冰川退缩区。在此期间，冰川后退了约2公里，平均每年退缩15米。从裸露的土壤中发育的最初植被是分散的苔藓，地衣，草和灌木丛。然后该地区完全被灌木丛和落叶树覆盖。这与母体材料中碳酸钙的快速风化有关，因此钙的初始递送速度很快。

碳酸盐的存在使土壤pH值保持在有利的近中性范围内。这使得必需营养素对植物生命更具生物利用度。中性pH值也有利于细菌和真菌从有机物(如氮，磷和硫)中释放营养物质。

根据这项研究，它表明，正是母体材料中的碳酸钙在短短几十年内促成了封闭森林覆盖的快速建立。还有其他较慢的化学风化过程保证了钾，钙和镁在后期的持续输送，尽管水平较低。

针叶林的发展也可以解释为尽管土壤年龄较小，但养分供应减少。落叶树每年需要更多的养分才能继续长出叶子，但针叶树不需要。此外，针叶树每年损失的落叶较少，这也减少了养分需求。

研究表明，海螺沟冰川退缩时间序列的植被发育与不同矿物风化的变化具有较好的同步性。这种同步在由无碳酸盐或特别富含碳酸盐的母体材料风化非常缓慢的土壤上是不可能的，这解释了森林的快速发展。

该团队在美国土壤科学学会杂志上发表了他们的研究。

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