“地球第三極”再次給出全球氣候變暖的明證：過(guò)去200年來(lái)，在氣候變暖背景下，與糙皮樺相比，冷杉正以更快的速度向高海拔擴(kuò)張。

尼泊爾安納普納保護(hù)區(qū)糙皮樺和喜馬拉雅冷杉混交林樹(shù)線(xiàn)。圖據(jù)中國(guó)科學(xué)院

11月20日，記者從中國(guó)科學(xué)院獲悉，《自然植物》（Nature Plants）11月19日在線(xiàn)發(fā)表中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所生態(tài)系統(tǒng)格局與過(guò)程團(tuán)隊(duì)梁爾源研究員等通過(guò)樹(shù)線(xiàn)模型模擬獲得的這一研究結(jié)果。

研究團(tuán)隊(duì)利用樣地觀測(cè)數(shù)據(jù)、空間分析和樹(shù)線(xiàn)模型模擬，系統(tǒng)分析了尼泊爾珠峰國(guó)家公園和安納普納保護(hù)區(qū)混交林樹(shù)線(xiàn)過(guò)去200年來(lái)糙皮樺和喜馬拉雅冷杉的種群更新動(dòng)態(tài)和樹(shù)線(xiàn)位置變化。數(shù)據(jù)顯示，過(guò)去200年來(lái)，冷杉更新速率顯著上升，其樹(shù)線(xiàn)向高海拔的遷移速率為1.1米/10年，而糙皮樺遷移速率僅為0.6米/10年。

喜馬拉雅山中部混交林樹(shù)線(xiàn)（E1）種群更新和樹(shù)線(xiàn)位置的時(shí)空變化。圖據(jù)中國(guó)科學(xué)院

論文第一作者、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所沙利克·拉姆·西格德?tīng)柛毖芯繂T介紹，高山樹(shù)線(xiàn)是直立喬木連續(xù)分布的海拔上限，受低溫等環(huán)境因子的限制作用強(qiáng)烈，因此對(duì)變暖響應(yīng)十分敏感，是研究物種演替的生態(tài)過(guò)渡帶。

化石記錄證實(shí)，距今500-250萬(wàn)年間，喜馬拉雅山區(qū)已有糙皮樺分布。樹(shù)輪分析表明，單一樹(shù)種構(gòu)成的高海拔森林中，糙皮樺最大樹(shù)齡可超過(guò)450年。作為冰川退縮后的先鋒樹(shù)種，糙皮樺的演替過(guò)程應(yīng)屬于長(zhǎng)期演替類(lèi)型。然而，并不清楚氣候變暖是否會(huì)加速這一演替進(jìn)程。

自2010年以來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)在尼泊爾珠峰國(guó)家公園和安納普納保護(hù)區(qū)野外考察發(fā)現(xiàn)了糙皮樺和喜馬拉雅冷杉共存的混交林樹(shù)線(xiàn)，為研究變暖背景下的森林群落演替進(jìn)程提供了天然實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

樹(shù)線(xiàn)模型的概念性框架。圖據(jù)中國(guó)科學(xué)院

“糙皮樺對(duì)水分敏感，變暖導(dǎo)致的水分脅迫限制了糙皮樺的生長(zhǎng)與更新。而喜馬拉雅冷杉對(duì)溫度敏感，閾值范圍內(nèi)的升溫有利于冷杉的生長(zhǎng)與更新。因此，氣候變暖背景下，冷杉展示了高于糙皮樺的競(jìng)爭(zhēng)力?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所梁爾源研究員表示，氣候變化正加速喜馬拉雅山脈高山樹(shù)線(xiàn)上的物種演替進(jìn)程。

研究團(tuán)隊(duì)利用樹(shù)線(xiàn)模型模擬進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，隨著氣候持續(xù)變暖，冷杉的爬升將持續(xù)加速，而糙皮樺的更新下降將導(dǎo)致種群密度降低，樹(shù)線(xiàn)爬升更加受限，高排放情境下甚至?xí)霈F(xiàn)樹(shù)線(xiàn)后退，預(yù)示著變暖背景下冷杉可能快速取代糙皮樺成為先鋒樹(shù)種，加速演替進(jìn)程。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)預(yù)測(cè)未來(lái)森林組成、結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能具有重要意義。

記者 趙雨笙