低溫是高海拔地區樹木生長的主要限制因子,因此理論上高山林線應隨氣候變暖而上升。但全球林線調查數據顯示,近百年來只有一半的林線位置顯著上升,其餘林線的位置則保持相對穩定。同樣的變化格局也出現在青藏高原及喜馬拉雅地區林線。如何解釋這種氣候變暖下林線位置未變化的原因,是當前研究的熱點和難點。日前,中科院青藏所羅天祥課題組在這一方面的研究取得進展,相關成果發布於《森林生態與經營》。
科研人員基於藏東南色季拉山兩典型樹種(急尖長苞冷杉和方枝柏)林線的10年微氣象觀測數據(2006-2015)及冷杉種苗移植實驗(2011-2014),並結合林線以上冷杉幼苗的分布格局及其與灌木蓋度的關係,發現冷杉幼苗分布上限可以達到林線以上40米左右,且幼苗密度與灌木蓋度的相關性很弱;林線以上的環境並沒有限制冷杉種子的萌發;由於頻繁的生長季早期凍害事件和強烈的光照,移植到冷杉林線以上及陽坡方枝柏林內的冷杉幼苗存活率很低,而移植到冷杉林線的幼苗存活率較高。
研究結果表明,氣候增暖導致的生長季提前會引起生長季早期凍害事件顯著增加,並在林外強烈光照下引發低溫光抑制效應,最終限制冷杉幼苗在林線以上的定居存活。這一研究發現解釋了氣候變暖下該地區冷杉林線種群密度增加而林線位置卻相對穩定的原因,表明生長季早期凍害事件是評估氣候變暖下亞高山森林脆弱性的一個重要指標。