青藏高原所藏东南树线波动研究取得新成果

2011-6-13 15:03 来源: 中国科学院
收藏到BLOG

  藏东南具有全球最高海拔的林线和树线,而且受人为干扰较少,是研究树线位置和群落结构变化对气候变化响应的理想地点。然而,人们对过去树线波动历史及其对气候变化响应的了解甚少。

  中科院青藏高原研究所梁尔源研究员及合作者围绕藏东南色季拉山急尖长苞冷杉树线(图1),利用树轮生态学的方法,调查了3块30m×150m的样地内的急尖长苞冷杉群落年龄结构特征,重建了过去400年来的急尖长苞冷杉树线位置和群落密度的变化历史。主要研究结果发表在最近的New Phytologist杂志上:Liang EY, Wang YF, Eckstein D, Luo TX..2011. Little change of the fir tree-line position on the southeastern Tibetan Plateau after 200 years of warming. New Phytologist, 190: 760-769。

  此研究首次通过野外样地调查的方法,揭示了过去藏东南树线波动的历史,指出了群落的更新动态可能是对指示气候变化的敏感性生态指标。三个样地的研究结果都揭示出相似的冷杉更新动态格局(图2),而且冷杉的更新与夏季和冬季温度之间存在显著的正相关关系。

  尤其值得一提的是,上世纪50年代以来急尖长苞冷杉更新处于持续增强的趋势,可能指示了近几十年来的异常气候变暖的影响。尽管基于树轮和冰芯氧同位素的研究都指示了青藏高原最近200年来的持续变暖趋势,然而色季拉山急尖长苞冷杉树线位置并没有出现显著的变化(图3),这说明了树线位置波动对气候变化响应的复杂性,可能存在较长时间的滞后。

  以上研究以中科院藏东南高山环境综合观测研究站和中科院青藏高原环境变化与地表过程重点实验室为依托,并得到自然科学基金面上项目、中科院方向性青年人才项目和科技部973项目的资助。

图1. 藏东南色季拉山急尖长苞冷杉的垂直分布带(海拔3550-4400米之间)

图2. 三个急尖长苞冷杉树线研究样地内群落更新动态及其与冬半年温度变化(基于树轮宽度数据的重建)之间的关系(Liang et al., 2011)

图3. 一块30m×150m的代表性研究样地内,每50年的时间尺度上群落更新动态和树线的位置变化。同一时段更新的植株以实心图标来指示,以后时段以空心图标来表示。由于受研究手段的限制,上图所显示的群落密度的变化实质上反映了冷杉死亡率和更新之间的动态平衡。最近的气候变暖有可能使得这种平衡向更有利于更新的方向发展 (Liang et al., 2011)。