湛蓝深邃的天空，澄澈广阔的湖面，大片山坡上如点缀般的牦牛、藏羚羊、藏野驴，大概是神秘的青藏高原给人的第一印象。西藏那曲市位于青藏高原腹地，青藏高原高海拔、高寒、氧气稀薄的条件造就了它独特的地表生态环境。由于环境较为苛刻，那曲市树木稀少，可是当来到317国道的达则错附近，从空中俯瞰大地，却能发现一棵“天空之树”，枝干分明、栩栩如生。不同于绿意盎然的树木，“天空之树”干枯、棕黄且遒劲。相较于江南风景的诗情画意，“天空之树”与大地共同谱就一篇磅礴、壮阔的高原画卷。

“天空之树”是青藏高原冻土区上，由流水侵蚀与风化作用长期共同塑造形成的自然地貌景观。它位于西藏自治区那曲市双湖县，地处北纬31°，海拔约4400米的高寒区域，北部为达则错，南部为较平坦的裸地。“天空之树”具有完整的“根系—主干—枝杈”，冲蚀的沟壑与沟底明暗对比形成的“树干纹理”使得地面上的图案栩栩如生，形似一棵巨树，在西藏那曲成为一个独特而又珍贵的奇观。

那曲市双湖县是全国海拔最高的县，地势北高南低，平坦开阔，地貌多为低山丘陵和宽谷盆地，县域内高山草原土占比较大，土质多属沙壤土，土层干燥，发育程度低。该地年均气温仅为—10℃，年均降水量低于150毫米，属于寒冷半干旱高原季风气候区。双湖县植被以高寒生态类型为核心，主要包括高寒草甸、高寒草原、高山植被、高寒荒漠及沼泽植被，并无高大乔木生长。由于高寒缺氧，植物生长期仅4个月左右，主要为菊科、豆科、毛茛科、十字花科等较为耐寒、耐旱的草本植物。

板块缝合带为“天空之树”的形成提供了初始条件。千万年前，地球活动剧烈，印度板块与欧亚板块的持续挤压抬升塑造了青藏高原复杂的地质构造，也造就了西起班公湖，中经“天空之树”，东至怒江一带的班公湖—怒江缝合带。缝合带是记录曾经分离的大陆板块或地块拼合碰撞的地质遗迹，由一系列高压变质岩、蛇绿岩套、构造混杂岩组成。达则错就是该缝合带上的构造断陷湖。缝合带因板块碰撞而加深断裂密度，岩石破碎，形成了天然的构造薄弱带，如同预先铺设好了脉络，为后续的“雕刻”埋下了伏笔。

水流侵蚀进一步“雕刻”出“天空之树”的细密纹路。地表水系一般由水流侵蚀强度、侵蚀方向共同决定，形态受岩性、构造、地形等地质地貌特性的控制，也受“效率最优”这一自然界普遍法则控制，即“用最少力，做最多功”。由于干旱的气候和风化作用，此地土壤贫瘠且保水性较差。季节性冰雪融水、降水、河流、径流沿着构造裂隙不断侵蚀，水流不断分叉，在“效率最优”法则的主导下沿阻力最小的路径前进，在地势较低的区域流速较快，侵蚀底部泥沙并形成冲沟。随着地表径流的流量变化，容易产生暴涨暴落，导致水流不规则分布，逐渐形成了独特的树枝状图案。

周而复始的冻融循环加深、拓宽了“树枝”。当水分渗入土壤裂隙后，低温环境将石缝中的水分凝结成冰。冻结时体积膨胀，回温时冰融成水，携带着碎屑物质向下冲刷，日复一日，年复一年，冲沟不断加深加宽，形成深邃的沟壑。沟底颜色因潮湿而暗沉，沟壁相对明亮，明暗对比之下，最终形成如今看到的清晰树状结构。这种不断分叉、形态自相似的网络，在数学上被称为“分形结构”。树形水系是单位面积内水系总长最长的构形，汇水效率当然也最优，分形几何是描述这一自然规律的数学语言。自然界中，小溪汇入细流，细流汇入支溪，在水流逐级汇入干流的过程中，变化的只是水流大小、长度，不变的是水系形态，这就是“自相似性”——分形几何的基本规律。通俗讲，二者水系各部分只是大小不同，但形态大致相同。

据多年卫星遥感影像，2011年左右“天空之树”还未可见。其生长发育的土地平坦开阔、较为光裸，而周边草地上覆有较为稀疏的植被，其南侧有一条沿沟壑形成的树枝状形态，在流水不断作用下，“天空之树”逐渐形成，其枝叶及脉络随着时间推演逐渐清晰起来。类似的“天空之树”在鄱阳湖、东台湿地亦有出现，它们大都是在流水侵蚀与沉积的交替作用下形成的。此外，由于干流支流交织的样貌酷似树枝，具有这种形态的水系也被命名为“树枝状水系”，这类水系多分布在岩性均一、地壳稳定、地形平缓的区域，如我国的长江、珠江，北美的密西西比河，南美的亚马孙河等。“天空之树”与自然界树木的形成，都受“效率最优”这一法则控制，二者的相似绝非偶然。地质地貌是地球的“写实派”雕刻大师，效率最优法则属于“抽象派”，自然界的河流水系无一例外都是两位大师精诚合作的雕刻杰作。“写实派”笔墨更多时，形成了雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、长江、黄河等不同方向与形态的河流；“抽象派”挥毫更重时，“天空之树”奇景横空出世。

尽管看似荒芜，“天空之树”区域实际上拥有独特的生态系统。沟壑中形成的微环境为高原特有物种提供了重要栖息地。由于高原风力强劲、太阳辐射较为强烈，小型沟壑可以降低风速、形成阴影，从而为旱獭及鸟类提供隐蔽场所。藏羚羊可以选择这些沟壑作为迁徙路径，藏鼠兔、土拨鼠等小型动物则在周边打洞安家、四处追逐嬉戏。此外，这些沟壑是流水侵蚀的产物，能够汇集地表径流，在丰水季形成局部小水源地，为动物提供饮水点，并增加局地湿度，促进草甸生长。

这些沟壑脉络也是高原生态系统的重要组成部分，他们因降水和地表径流而形成，又反作用于区域水源涵养和水循环。沟壑能够有效收集、储存降水及融雪。在旱季，这些沟壑缓慢释放水分，维持了河流的基本流量。

在气候变暖背景下，储存在高原冻土层的有机碳将成为潜在碳源。全球冻土区土壤有机碳储量高达1.3万亿吨，远高于大气二氧化碳储量，是重要的碳汇（Wang et al. 2024）。自然界中绝大多数碳储存于地壳岩石中，岩石中的碳被自然和人类活动分解后进入大气和海洋，同时，死亡生物体以及其他各种含碳物质又不断以沉积物的形式返回地壳中，碳元素在生物圈、岩石圈、水圈和大气圈中交换，并随地球运动循环不止。在全球气候变暖、青藏高原气候暖湿化的背景下，区域植被覆盖增加，从而增强净辐射吸收，造成土壤升温，并导致区域冻土退化。冻土消融将原本冻结的土壤有机碳通过微生物分解，以二氧化碳、甲烷等形式释放到大气中，进一步加剧气温升高与冻土退化，形成冻土—气候的正反馈效应（Wang et al. 2020）。但同时由于高寒草甸对水热变化的敏感程度较高（杨冬琼 等，2025），该生态系统可通过自我调节机制，充分利用植被固碳优势，对辐射进行再分配，从而调节冻融循环过程（Wei et al. 2022）。从长久变化来看，青藏高原多年冻土区储存的土壤有机碳可能成为气候变化背景下的潜在碳源，这对全球碳循环具有重要影响：一方面其促进了地区植被生长；另一方面可作为碳源直接将二氧化碳释放到大气中。

高原生态系统中高寒干旱的严酷环境导致土壤形成时间缓慢、微生物分解活性低、物质循环效率低、植被生长缓慢，因此，其抗干扰能力和自我恢复能力极低，较为脆弱。在全球气候变暖的背景下，寒区生态系统正面临着威胁，水文系统正经历着一场深刻而复杂的重组。这一过程主要由两大核心驱动因素及其相互作用引发：一是冻土退化对下垫面结构的根本性改造，二是大气环流与降水格局的显著性变异。冻土作为天然的“地下隔水层”，其持续退化会导致活动层加深、热喀斯特地貌发育，彻底改变了地表与地下水之间的水力联系。土壤的储水、入渗和排水路径被重构，部分区域地下水补给增强，另一些地区则可能因冻融塌陷而形成新的地表径流通道。与此同时，气候变暖导致极端强降水事件的频率和强度显著增加，且降水相态从固态雪更多转为液态雨。这直接改变了流域的水文输入模式，使得暴雨导致的骤发性洪水风险陡增。更为关键的是，冻土退化与降水变化并非独立作用，而是通过水热耦合机制产生协同与放大效应。例如，冻土区土壤导水能力的季节性波动与短时强降雨相遇，可能引发远超预期的地表径流与快速汇流。同时，伴随变暖而来的植被群落演替进一步调节了地表蒸散发与径流形成过程，形成了“气候—冻土—植被—水文”的连续反馈环路。这一系列连锁反应，最终加大了寒区水文过程的不确定性与极端性。洪水成因从相对可预测的春季融雪型，转变为更具突发性、复合性的雨雪混合型或纯降雨型，洪峰时间也更难预报。

如果所在区域的冻土退化导致地表塌陷或沟壑扩展，可能使得“树形”沟壑的分支结构更复杂。若强降雨发生，导致沟壑过度下切或侧蚀，可能破坏“树形”结构的形态平衡，甚至引发局部滑坡掩埋部分“图案”。因此，“天空之树”的形态可能因全球变暖背景下的水热过程改变和生态环境效应发生变化，这也使其在一定程度上成为气候变化的指示器。

那曲历史悠久，自20世纪50年代起，地质学家和考古学家陆续在藏北高原发现打制石器，基本上属于旧石器时代中期或晚期的文化遗物，距今大约5 ~ 1万年。同时，那曲市也是目前全国最年轻、海拔最高的地级市。这里作为交通枢纽，青藏铁路、青藏公路、格拉输油管线、兰西拉光缆、青藏直流联网等西藏的“生命线”均贯穿于此，具有特殊的地理意义和战略意义。双湖县位于羌塘国家级自然保护区的核心区，其草原生态接近原始自然状态，是水母雪兔子、长鞭红景天等珍稀濒危天然藏药材资源的家园。

随着经济发展与社会进步，便利的公路交通引来了络绎不绝的游客，与此同时，日益变暖的气候，正悄然抚柔高原曾经凛冽的寒风，也改变着当地独特的自然风光。目前，双湖县草场正以每年3% ~ 5%的速度退化，这给草原生态和藏药材资源保护带来了严峻挑战。另据第二次青藏科考调查，“亚洲水塔”供水能力增强，碳汇能力增强，但也加速了冰川融化，一系列连锁反应为未来埋下了不确定性。监测和保护“天空之树”这一独特景观，进而保护珍贵的高原生态系统，对理解高寒区域环境变化、提升高原韧性具有重要意义。

遥感技术能够无损、快速、大面积获知目标物信息，已然成为自然资源调查监测领域的“守望之眼”。通过无人机遥感的倾斜摄影测量技术，可以将“天空之树”以数字形式进行保存，进一步结合地面调查和地层分析获取地下结构，能够构建地上地下一体化三维实景模型，实现透明化管理；结合高时间分辨率、高空间分辨率的卫星遥感影像和定量分析技术开展长时间序列监测，可以对“天空之树”及周边地区植被的生长状态进行年、月甚至是日尺度的监测，并评估周边生态系统的健康状况；通过实地调查地质构造及断裂带，结合合成孔径雷达，可以对毫米级的地表位移进行捕捉，并构建灾害监测预警体系，能够有效降低地区地质灾害带来的经济损失及人员伤亡。除遥感监测保护手段外，结构性防护工程的科学布设是地质地貌保护的重要基础——在生态敏感区域设置生态围栏，可减少人为踩踏对地表植被及土壤结构的破坏；修建导流渠则能调控地表径流流向，降低流水侵蚀对“天空之树”地貌形态的影响。在旅游活动管控方面，通过规划避开核心敏感区的游览线路、设置集中观景平台，既能满足公众的科普观赏需求，又能将游客活动范围严格限定在可控区域，从源头减少人为干扰对地貌生态系统的扰动。更重要的是，构建“政府统筹协调—专业机构技术指导—当地牧民协同参与”的立体监测保护网络，鼓励长居于此的牧民担任生态巡护员，凭借对区域环境的熟悉度开展高频次巡护，结合专业机构的定期科考监测，可实现对“天空之树”生态系统的常态化动态监管，让保护措施更具针对性与持续性。

那曲“天空之树”是地球陆地生态系统动态演化的见证，提醒我们自然力量的伟大和时间的深邃。在这个人类活动逐步改变地球面貌的时代，这样的自然奇迹显得尤为珍贵。

类似的地质奇观在全球多地都有发现，从新疆库车大峡谷到撒哈拉沙漠中的“撒哈拉之眼”，再到美国亚利桑那州的羚羊峡谷，每处都是地球自然地理的独特记录。它们邀请我们保持好奇和敬畏，继续探索和理解这个充满奥秘的星球。

目前，这棵“天空之树”的最佳观赏方式是通过卫星影像或无人机拍摄，遥感技术的发展提供了便捷的观赏途径，同时也避免了人类活动对脆弱景观的干扰。当我们从高空俯瞰这棵“天空之树”时，我们看到的不仅是自然奇观，更是地球自我表达的诗歌。在这首诗歌中，我们既能感知自己的微茫，也能触摸到大自然固有的磅礴。