10日，中科院青藏高原所發布消息，該所生態系統格局與過程團隊研究發現，在全球變暖背景下，喬木春季生長發育提前，種間競爭優勢隨之增加，促進了高山樹線向更高海拔爬升。該成果近日發表于國際學術期刊《國家科學評論》。
高山樹線是直立樹木分布的海拔上限，該生態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控樹線位置變化的重要因素。
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物候是指植物長期適應光照、降水、溫度等條件的周期性變化，形成與此相適應的生長發育規律，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鍵。
科研團隊利用藏東南高山環境綜合觀測研究站位于色季拉山8-10年連續的形成層物候觀測數據，結合北半球11個樣點模擬物候數據，系統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育規律的變化及其機制。
研究發現，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）物候對春季升溫的響應變化不同步。春季升溫1度，喬木生長恢復提前2-4天，灌木則延后3-8天；春季升溫2度，兩者形成層活動開始時間相差約20天。造成這一現象的主要原因是灌木需要更多的冬季低溫刺激（冷激）恢復生長，導致春季物候推遲；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生長。
研究團隊進一步構建了北半球11條高山樹線喬木、灌木的輪寬度數據集，結合生長過程模型，模擬了北半球自1960年到2000年喬、灌木春季的形成層物候。對比結果進一步證實，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，氣候變暖促進了高山樹線上喬木的生長，灌木響應變暖不顯著。
中科院青藏高原所梁爾源研究員表示，在全球變暖背景下，高海拔地區的增溫速率顯著高于低海拔地區，冬季的增溫速率遠大于春季，這可能會加大高山樹線喬木、灌木種間的物候差異。較早的春季物候通過促進生長、碳增益和提高資源的可利用性，使喬木更具競爭優勢，進而促進高山樹線向更高海拔遷移。
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變化提供了生理學解釋。
△氣候變暖引起的喬、灌木種間物候差異對高山樹線位置變化的影響示意圖
（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）
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