Functional Ecology:檢驗青藏高原樹線形成的“生長受限”理論
↯ 要點總結
1 全球高海拔樹線現象是否與低溫引起的碳匯活動(即對分生組織的直接影響,從而影響生長的限制有關,還是與樹木的碳源活動(淨光合作用)的限制有關,仍有待於在一系列分類群和地區進行詳細測試,特別是對於生長季節較短的落葉樹種;
2 研究人員對青藏高原雲杉屬、冷杉屬、落葉松屬、圓柏屬和樺木屬近10個樹種、4類功能型、目前所知相應屬的世界最高樹線海拔樹木的分佈格局、樹木更新與氣候變化關係及樹線形成的生理生態機理等方面開展了多年的研究;
3 青藏高原由於巨大的山體效應(Massenerhebungs effect)分佈著世界海拔最高的樹線,呈現從東到西海拔逐漸上升的分佈格局,樹線樹種漸次呈現冷杉-落葉松-雲杉-圓柏和樺木過渡的替代規律;
4 樹線的溫度閾值與世界樹線相近,生長季平均溫度6.5°C左右,低溫是氣候樹線高度的主要限制因子;樹線樹木的定居和更新對氣候變化比較敏感,樹線對氣候變暖的響應主要表現在樹木更新密度增加和樹木生長受到促進,而很少表現為樹線海拔的上升;
5 採用樹線交錯帶樹木組織的非結構碳水化合物(non-structural carbohydrates)為指標,揭示了樹線資料碳獲取和碳利用狀況,從機理上闡明瞭樹線並非光合作用受限制導致的碳源不足,而是低溫限制了碳源的利用而形成的;
6 這些成果首次對青藏高原不同功能型天然樹線的形成機理進行了系統的闡述,從樹線植物碳供給的角度揭示了青藏高原不同功能型高山樹線的形成機理,對高山樹線的溫度閾值進行了深入探討。該成果為高山低溫限制樹線樹木生長的“生長受限”理論提供了有力佐證。
第一&通訊作者:石培禮【中國科學院地理科學與資源研究所】,2007-12-11。
Fig.1 | 研究地點10cm土壤溫度和氣溫
Fig.2 | 研究地點日最高溫和最低溫
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Fig.3 | 非結構性碳水化合物的濃度