青藏高原最新研究：气候变化加速喜马拉雅高山树线升高和物种演替

　　北京11月18日电 (记者 孙自法)气候变化对“世界屋脊”影响的相关研究一直以来备受关注。中国科学院青藏高原研究所11月18日向媒体发布消息说，该所生态系统格局与过程团队梁尔源研究员等最新完成的一项研究发现，气候变化对喜马拉雅山脉正在产生双加速影响——高山树线加速向高海拔扩张、显著加速高山树线上的物种演替进程。

　　这项青藏高原研究重要成果论文，北京时间当天傍晚在国际专业学术期刊《自然—植物》(Nature Plants)上线发表。研究团队利用样地观测数据、空间分析和树线模型模拟，系统分析尼泊尔珠峰国家公园、安纳普纳保护区混交林树线过去200年来，其糙皮桦和喜马拉雅冷杉的种群更新动态与树线位置变化。

树线模型的概念性框架示意图。中国科学院青藏高原研究所/供图

　　样地调查数据显示，过去200年来，冷杉更新速率显著上升，其树线向高海拔的迁移速率为1.1米/10年，而糙皮桦迁移速率仅为0.6米/10年。树线模型模拟结果显示，气候变暖背景下，与糙皮桦相比，冷杉正以更快的速度向高海拔扩张。

　　据论文第一作者，中国科学院青藏高原研究所沙利克·拉姆·西格德尔(Shalik Ram Sigdel)副研究员介绍，高山树线是直立乔木连续分布的海拔上限，受低温等环境因子的限制作用强烈，因此对变暖响应十分敏感，是研究物种演替的生态过渡带。

　　植被演替是指在较长的时间尺度上，植物群落受到干扰后的恢复过程或在裸露地面上的形成和发展过程。演替理论是植被生态学的核心研究内容之一，是预测未来不同气候情景下植被动态变化的基础，也是指导退化生态系统恢复的关键理论。

喜马拉雅山脉高山树线。中国科学院青藏高原研究所/供图

　　化石记录证实，距今500万至250万年间，喜马拉雅山区已有糙皮桦分布。树轮分析表明，单一树种构成的高海拔森林中，糙皮桦最大树龄可超过450年。作为冰川退缩后的先锋树种，糙皮桦的演替过程应属于长期演替类型。然而，此前并不清楚气候变暖是否会加速这一演替进程。

　　自2010年以来，研究团队在尼泊尔珠峰国家公园和安纳普纳保护区野外考察发现糙皮桦和喜马拉雅冷杉共存的混交林树线，这为研究变暖背景下的森林群落演替进程提供了天然实验平台。

尼泊尔安纳普纳保护区糙皮桦和喜马拉雅冷杉混交林树线。中国科学院青藏高原研究所/供图

　　论文通讯作者梁尔源研究员指出，糙皮桦对水分敏感，变暖导致的水分胁迫限制了糙皮桦的生长与更新。而喜马拉雅冷杉对温度敏感，阈值范围内的升温有利于冷杉的生长与更新。因此，气候变暖背景下，冷杉展示出高于糙皮桦的竞争力。这表明，气候变化正显著加速喜马拉雅山脉高山树线上的物种演替进程。

　　研究团队利用树线模型模拟进一步发现，随着持续变暖，冷杉的爬升将持续加速，而糙皮桦的更新下降将导致种群密度降低，树线爬升更加受限，高排放情境下甚至会出现树线后退，预示着变暖背景下冷杉可能快速取代糙皮桦成为先锋树种，加速演替进程。

　　梁尔源表示，这项研究发现，对于预测未来森林组成、结构和生态系统服务功能具有重要意义。(完)