氣候變暖導致了青藏高原柳屬高山灌木更新速率加快

來源：科技日報時間：2021-11-24 09:29:30

氣候變暖會不會讓青藏高原變綠?灌木分布會不會爬升?

來自中國科學院青藏高原研究所等單位的研究人員發現,1939年至2020年,受全球氣候變暖影響,青藏高原柳屬高山灌木線顯著爬升,最大爬升幅度為59.3米,平均爬升速率約為每10年5.16米。但是,近10年來,柳屬高山灌木更新速率呈下降趨勢,灌木線傾向于保持靜止狀態。相關研究成果在線發表于《生態地理學》雜志。

“80年來,氣候變暖導致了青藏高原柳屬高山灌木更新速率加快,分布空間范圍擴大,是促進青藏高原變綠的因素之一。這項研究成果為預測氣候變化下高山灌叢生態系統的演變趨勢奠定數據和理論基礎,為高寒生態管理提供科學依據。”11月22日,論文通訊作者、中科院青藏高原所研究員梁爾源告訴科技日報記者。

高山灌木線是指灌叢分布的海拔邊界上限,在高山灌木線以上,氣候嚴酷且不穩定,這樣的氣候特征限制了灌木的生長和更新。

梁爾源介紹,由于高山灌木線的環境狀況是灌木生理所能承受的極限,理論上講,高山灌木線能夠對全球變化做出快速響應。因此,高山灌木線被認為是探索高寒生態系統對全球變化響應與適應的天然實驗室和全球變暖的“預警線”。

青藏高原擁有圓柏屬、杜鵑花屬、小檗屬、錦雞兒屬、柳屬、薔薇屬、委陵菜屬、槐屬、忍冬屬、沙棘屬、枸杞屬、繡線菊屬等豐富的灌木林資源,形成了連續分布的天然灌木線。已有研究揭示,青藏高原分布著全球海拔最高的常綠香柏灌木線。

基于近5年連續的野外科考數據資料,研究團隊發現,山生柳是能夠形成高山灌木線最典型的落葉灌叢,海拔最高可達4960米。

然而,科學家至今尚不清楚氣候變暖背景下青藏高原山生柳灌木線結構與格局發生了哪些變化?

研究團隊在青藏高原東部近900公里的緯度梯度上建立了24塊山生柳灌木線樣地,獲取了山生柳的坐標、株高、基徑、冠幅、年齡以及生境狀況等參數。結合氣候變化和遙感衛星數據,研究人員系統揭示了過去80年來山生柳灌木線位置和種群更新的時空變化格局。

研究表明,1939年至2010年,全球變暖導致了高山灌木更新加快,灌木線顯著爬升。近“我們對灌木線與溫度的關系進行估算后還發現,8.5攝氏度是山生柳灌木的一個重要溫度閾值。當夏季均溫處于5-8.5攝氏度時,灌木線變化受溫度驅動,當夏季均溫高于8.5攝氏度時,灌木線變化受濕度限制。”論文第一作者、南京林業大學生物與環境學院副教授王亞鋒說。

王亞鋒進一步表示,由于氣候變暖加劇了高寒區的水分脅迫,山生柳灌木線從受溫度限制轉變為受濕度限制。因此,氣候持續變暖會威脅到高山灌叢生態系統的穩定性。