北美和欧洲树线:影响其位置的外部因子和内在过程

本文对过去所提出的控制欧洲和北美树线位置的因子和植物过程进行了评价。有人认为是由于环境灾害造成的,另一种则认为是树木物质递增受到限制造成的,实际上二者是相辅相成的。这是因为植物所受的伤害、加之物质获取的不利条件及较少的可用物质源最终会导致生物量增加难以维持,而并非立刻死亡。树线达到平衡的位置随气候而变化,但灾难性的事件和人类活动削弱了树线与气候的相关关系,增加了预测其将来位置的难度。在树线或树线以下的多个地理位置开展多树种条件下的野外调控实验对总结解释和预测的一般结论是必须的。

树线波动与气候变化研究进展

作为直立树木分布的高海拔上限和高纬度北界,树线对气候变化具有潜在的敏感性,是全球变化研究的热点内容之一。树线变化不仅包含树线位置(本文中指树线上边界位置)的进退,还涉及到林分结构、空间格局和树木的生长变化等方面。尽管学者们利用不同的假说来解释树线和林线形成机理,但普遍认为温度是影响树线变化的最重要的环境因子。因此,全球变暖背景下,树线位置和种群密度变化趋势的研究备受关注。然而,树线位置的变化对气候变化会有几十年至几百年的的滞后性,在全球变暖的背景下树线位置有可能仅发生微小的变化。相对于树线位置,森林种群密度的变化是更敏感的生态指标。国际上多处树线研究(包括藏东南一带)都揭示了近100~200年来树线过渡带内种群密度的显著增加。但是,国际上已经报道的大多数树线样点不同程度地受到人为活动的干扰,难以区分气候变化和人为干扰对树线波动的影响。值得提出的是,青藏高原具有全球最高海拔的天然树线,且受人类活动干扰少,是研究气候变化对树线动态与格局影响的理想地点之一。

全球变暖背景下的树线格局

全球气候变化已不仅仅是按照大自然自身演替的规律,人类的各种活动在一定程度上对其产生了决定性和推动性的作用,尤其随着近现代以来人类工业的发展,二氧化碳的排放严重超标,使全球变暖在多种全球变化现象中"脱颖而出"。伴随着全球变暖,多种效应纷至沓来,树线对气候的潜在敏感性使林线格局对研究树木对全球变暖的响应及未来林区的发展趋势具有重要的意义,因而成为研究的热点。本文主要探讨在全球气候变化背景下的树线格局,为全球变化下未来树线的动态变化的预测提供参考依据。

北半球树线波动及其驱动因素研究进展

树线是监测森林生态系统对气候变化响应的理想区域。树线如何响应和适应气候变化是高寒区森林生态系统与气候关系研究的重点内容之一。本文综述了北半球树线位置和更新对气候变化响应的研究进展。自20世纪以来,北半球不同空间尺度上树线生态过程对气候变化的响应并不一致。变暖导致全球大部分地区的树线树木更新呈现增加趋势。同时,变暖引发的干旱也触发了部分地区树线树木的生长衰退甚至死亡。欧洲和北美洲树线位置上移的比例大致相同,均为56%,其余44%保持稳定。亚洲地区的树线位置上移的比例高达64%,而36%的树线位置保持相对稳定状态。本文讨论了造成树线波动空间差异的主要驱动因素。研究揭示,不同地区的树线波动受到不同气候因素和非气候因素的调控。这一认识对了解树线演化、预测树线在未来气候变化条件下的时空变化趋势具有一定意义。