#青藏高原研究# 9【PNAS：種間關係調控青藏高原樹線的上升速率】

【PNAS：種間關係調控青藏高原樹線的上升速率】論文鏈接

①樹線作為直立樹木分布的海拔上限或緯度北界，被視為森林生態系統響應全球變化的敏感生態指標。國際上普遍認為，樹線上樹木的生長主要受生長季低溫限制，學者們以此為基礎提出生長受限假說來解釋樹線形成機制。基於生長受限假說，氣候變暖將導致高山樹線向更高海拔遷移。然而，全球樹線調查數據顯示，過去100年來約50%調查樣點樹線位置呈上升趨勢，其餘則保持相對靜止狀態。以上事實揭示，除了氣候因素，非氣候因素也在一定程度上調控著樹線位置變化。然而，我們目前仍不清楚非氣候因素如競爭等種間關係如何影響樹線波動；

②青藏高原擁有北半球海拔最高的高山樹線，受人類活動干擾較少，是探討氣候和非氣候因素對樹線變化影響的理想區域。本研究通過建立青藏高原雲、冷杉樹線樣地網路(圖1、2)，調查了過去100年來14個固定樣地(30m×150~200m)樹線位置的時空變化動態，發現9塊樣地樹線位置上升13-80米，5塊樣地保持相對靜止狀態或僅小幅度上升(0-5米)；

③在氣候變暖背景下，樹線位置傾向於向更高海拔爬升，但爬升速率受到樹線之上高山灌叢或草本植物蓋度和高度的調控。因此，採用 「植被厚度(或體積)指數」(樹線之上植被高度×蓋度)可以定量模擬樹線位置的變化(圖3)；

④模擬結果顯示，植被厚度指數可解釋69%的樹線變化。當植被厚度指數 < 0.64時，樹線之上植被群落可提供有利的更新微環境，從而有利於樹線爬升;植被厚度指數> 0.64時，種間競爭則會抑制樹線的爬升。儘管不同樣地樹線爬升幅度不同，所有樹線種群密度在過去50年來均呈顯著增加趨勢；

⑤由於難以量化非氣候因子對生態系統的影響，模擬和預測生態系統變化具有挑戰性。此研究把種間關係作為定量化生態指標，揭示了種間關係調控著樹線變化的速率。這為深入探討高山樹線形成和變化機制奠定了理論基礎，為定量模擬氣候變暖背景下的樹線變化提供了新思路。一作&通訊：梁爾源（中國科學院青藏高原研究所）,2016-3-3.

Fig.1:

Fig.2:

Fig.3:

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