過去100年，全球升溫導(dǎo)致多數(shù)高海拔森林向更高海拔爬升，這究竟是什么原因？有何證據(jù)？

　　中國科學(xué)院青藏高原研究所(中科院青藏高原所)7月10日向媒體發(fā)布消息稱，該所生態(tài)系統(tǒng)格局與過程團(tuán)隊(duì)最新完成的一項(xiàng)研究找到高海拔森林向更高海拔擴(kuò)張的物候?qū)W證據(jù)表明，在全球變暖背景下，喬木春季生長發(fā)育提前，種間競爭優(yōu)勢隨之增加，促進(jìn)了高山樹線向更高海拔爬升。

　　這項(xiàng)全球氣候變化對青藏高原生態(tài)環(huán)境影響的重要研究成果論文，近日在國際學(xué)術(shù)期刊《國家科學(xué)評論》(National Science Review，NSR)發(fā)表。該研究從植物種間物候變化差異的角度，為研究氣候變化下高山樹線的動態(tài)變化提供了生理學(xué)解釋，是高山樹線變化驅(qū)動機(jī)制研究的重要理論進(jìn)展。

　　論文第一作者、中科院青藏高原所李曉霞副研究員表示，此次研究過程中，研究團(tuán)隊(duì)利用藏東南高山環(huán)境綜合觀測研究站位于色季拉山2個監(jiān)測點(diǎn)8-10年連續(xù)的形成層物候觀測數(shù)據(jù)，結(jié)合北半球11個樣點(diǎn)模擬物候數(shù)據(jù)，系統(tǒng)研究了氣候變暖背景下，高山樹線上的喬木和灌木春季生長發(fā)育規(guī)律的變化及其機(jī)制。

　　研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，藏東南色季拉山典型高山樹線上喬木(急尖長苞冷杉)、灌木(薄毛海綿杜鵑)物候?qū)Υ杭旧郎氐捻憫?yīng)變化不同步。春季升溫1攝氏度，喬木生長恢復(fù)提前2-4天，灌木則延后3-8天；春季升溫2攝氏度，兩者形成層活動開始時(shí)間相差約20天。造成這一現(xiàn)象的主要原因是灌木需要更多的冬季低溫刺激(冷激)恢復(fù)生長，導(dǎo)致春季物候推遲；喬木對低溫刺激的依賴度較低，使其能在溫暖的春季提前恢復(fù)生長。

　　隨后，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步構(gòu)建北半球11條高山樹線喬木、灌木的輪寬度數(shù)據(jù)集，結(jié)合生長過程模型，模擬北半球自1960年到2000年喬木、灌木春季的形成層物候，對比結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)，灌木對冬季低溫刺激的敏感性高于喬木，喬木對積溫(春季溫度)變化較敏感。自1990年以來，氣候變暖促進(jìn)了高山樹線上喬木的生長，而灌木響應(yīng)變暖不顯著。

　　論文通訊作者、中科院青藏高原所梁爾源研究員指出，在全球變暖背景下，高海拔地區(qū)的增溫速率顯著高于低海拔地區(qū)，冬季的增溫速率遠(yuǎn)大于春季，這可能會加大高山樹線喬木、灌木種間的物候差異。同時(shí)，較早的春季物候通過促進(jìn)生長、碳增益和提高資源的可利用性，使喬木更具競爭優(yōu)勢，進(jìn)而促進(jìn)高山樹線向更高海拔遷移。

　　據(jù)中科院青藏高原所生態(tài)系統(tǒng)格局與過程團(tuán)隊(duì)科普介紹，高山樹線是直立樹木分布的海拔上限，這一生態(tài)過渡帶上的植被生長普遍受低溫限制，對氣候變暖敏感。除氣候因素外，喬木和灌木的種間競爭也是調(diào)控樹線位置變化的重要因素。物候則是指植物長期適應(yīng)光照、降水、溫度等條件的周期性變化，形成與此相適應(yīng)的生長發(fā)育規(guī)律，是決定物種分布范圍的重要因素，也是衡量物種間競爭能力的關(guān)鍵，植物種間物候差異的微弱變化，顯著影響共存物種的競爭力和生態(tài)位分化。

　　目前，已有研究結(jié)果揭示，在藏東南冷濕環(huán)境下，大氣最低溫閾值可調(diào)節(jié)樹木形成層物候(即細(xì)胞分裂開始和結(jié)束的時(shí)間)，進(jìn)而控制植物生長季長度和高山樹線的形成。因此，從物候角度出發(fā)，探討高山樹線上喬木、灌木形成層活動變化如何響應(yīng)氣候變暖這一科學(xué)問題，可為解析變暖背景下喬木、灌木種間的競爭強(qiáng)度，預(yù)測高山樹線位置變化提供新的科學(xué)解釋。(完)