青藏高原（QTP），被称为地球的“第三极”，是全球气候变化最敏感的地区之一。由于该地区的温度上升速度几乎是全球平均水平的两倍，气候变化对这里的土壤有机碳（SOC）存储有着深远影响。尽管青藏高原土壤储存着大量碳，但目前关于SOC储量、空间分布及其环境控制因素的研究仍存在许多不确定性，尤其是深层土壤（0.3米以下）和气候、植被等因子影响在SOC分布中的作用尚不明确。因此，本研究通过全剖面分析，致力于完善区域土壤碳储量评估，深化对碳-气候反馈的认识。
我们整合了来自2,442个土壤剖面的SOC数据，并结合90米分辨率的高分辨率环境变量，通过随机森林模型和结构方程模型阐明气候、古气候、地形、植被、人类活动、岩石、冻土等多维环境因子对不同土层土壤有机碳储量的差异化控制机制，通过随机森林模型量化不同土层（0–0.3米，0.3–1.0米，1.0–2.0米）土壤有机碳储量的空间分布与剖面贡献结构，。同时，我们使用了新收集的53个独立样本来验证模型的准确性，并与现有的全球和区域SOC数据（如SoilGrids、HWSD和WISE）进行了对比，以确保我们估算结果的可靠性。
通过我们的模型预测，青藏高原土壤中0–2.0米深度的总SOC储量为62.0 Pg C，这一数值显著高于以往的估算。值得注意的是，超过60%的SOC储存在0.3米以下的深层土壤中，凸显了深层土壤在碳储存中的重要作用。研究还揭示了现代气候因素和古气候因素对SOC分布的影响达到了50%以上，强调了气候因素在SOC空间分布中的主导作用。我们的模型在与现有数据集的对比中，展示了更高的预测准确性，特别是在0–0.3米的上层土壤中，R²达到了0.63，远优于现有全球估算产品。
图1 青藏高原土壤碳剖面的位置
图2 土壤有机碳储量（SOCs）观测值的分布以及与全球制图产品的比较
图3 环境因子对土壤有机碳储量预测的相对重要性
图4 不同土层土壤有机碳储量的路径分析结果
图5 五种制图产品的独立验证
图6 土壤有机碳储量的空间分布及其不确定性
图7 本研究土壤有机碳储量制图与三个全球制图产品的比较