“地球第三極”再次給出全球氣候變暖的明證：過去200年來，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張。
尼泊爾安納普納保護區糙皮樺和喜馬拉雅冷杉混交林樹線。圖據中國科學院
11月20日，記者從中國科學院獲悉，《自然植物》（Nature Plants）11月19日在線發表中國科學院青藏高原研究所生態系統格局與過程團隊梁爾源研究員等通過樹線模型模擬獲得的這一研究結果。
研究團隊利用樣地觀測數據、空間分析和樹線模型模擬，系統分析了尼泊爾珠峰國家公園和安納普納保護區混交林樹線過去200年來糙皮樺和喜馬拉雅冷杉的種群更新動態和樹線位置變化。數據顯示，過去200年來，冷杉更新速率顯著上升，其樹線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線（E1）種群更新和樹線位置的時空變化。圖據中國科學院
論文第一作者、中國科學院青藏高原研究所沙利克·拉姆·西格德爾副研究員介紹，高山樹線是直立喬木連續分布的海拔上限，受低溫等環境因子的限制作用強烈，因此對變暖響應十分敏感，是研究物種演替的生態過渡帶。
化石記錄證實，距今500-250萬年間，喜馬拉雅山區已有糙皮樺分布。樹輪分析表明，單一樹種構成的高海拔森林中，糙皮樺最大樹齡可超過450年。作為冰川退縮后的先鋒樹種，糙皮樺的演替過程應屬于長期演替類型。然而，并不清楚氣候變暖是否會加速這一演替進程。
自2010年以來，研究團隊在尼泊爾珠峰國家公園和安納普納保護區野外考察發現了糙皮樺和喜馬拉雅冷杉共存的混交林樹線，為研究變暖背景下的森林群落演替進程提供了天然實驗平臺。
樹線模型的概念性框架。圖據中國科學院
“糙皮樺對水分敏感，變暖導致的水分脅迫限制了糙皮樺的生長與更新。而喜馬拉雅冷杉對溫度敏感，閾值范圍內的升溫有利于冷杉的生長與更新。因此，氣候變暖背景下，冷杉展示了高于糙皮樺的競爭力。”論文通訊作者、中國科學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線上的物種演替進程。
研究團隊利用樹線模型模擬進一步發現，隨著氣候持續變暖，冷杉的爬升將持續加速，而糙皮樺的更新下降將導致種群密度降低，樹線爬升更加受限，高排放情境下甚至會出現樹線后退，預示著變暖背景下冷杉可能快速取代糙皮樺成為先鋒樹種，加速演替進程。這一發現對預測未來森林組成、結構和生態系統服務功能具有重要意義。
記者 趙雨笙
