西藏自治区科学技术奖公示材料-藏东南森林对气候变化的响应与适应.pdf

西藏自治区科学技术奖公示材料 （2021 年度） 项目名称 藏东南森林对气候变化的响应与适应 梁尔源、朱海峰、李晓霞、王亚锋、芦晓明、高小源、方江平、 完成人 鲁旭阳、刘波 完成单位 中国科学院青藏高原研究所，西藏自治区生态环境厅，西藏农牧学院， 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 藏东南拥有地球上极具特色的森林垂直带与全球最高海拔的高 山树线，是青藏高原重要的安全屏障。然而，尚不清楚全球变暖背景 之下，西藏森林生态系统的结构与格局发生了哪些显著的变化？其驱 动机制如何？为此，该项目从微观（细胞）到宏观（生态系统）尺度 上，系统研究了藏东南森林变化的时空格局与驱动机制，取得的主要 创新成果如下： 1、揭示了藏东南典型森林垂直带树木生长过程的低温阈值与高 山树线的形成机制。通过树木形成层活动和微环境的同步监测，揭示 项目简介 了低温是控制藏东南典型森林垂直带树木生长过程的关键因子，0.7 ±0.4℃是春季高山树线树木形成层活动开始的低温阈值。在冷湿环境 下，这一阈值调节了木质部分化的关键时间节点，进而控制了生长季 长度和高山树线的形成。该成果从细胞水平上为理解高山树线形成机 制提供了新证据。 2、重建了藏东南过去 600 年来的夏季温度变化历史。基于高山 树线年轮网络重建，揭示了藏东南地区小冰期（17-18 世纪）的夏季 较为寒冷，自 1850 年以来呈明显升温趋势，20 世纪是过去 600 年来 最温暖的百年，为理解藏东南长期气候变化历史及其驱动因素提供了 科学依据。 3、刻画了过去百年来青藏高原高山树线的变化格局。通过构建 青藏高原大空间尺度的高山树线样地调查与树轮生态学方法相结合， 揭示了过去 100 年来青藏高原树线平均每年上升 0.29m，证实了变暖 有利于种群的更新和树线位置的上升。然而，树线上升速率受其上方 的灌丛和草本的盖度的调控，即种群关系控制了树线上升速率。该成 果为变暖背景下全球树线格局变化机制提供了解释，是我国高寒生态 研究领域的最新引领性成果。 4、阐明了增强的种群竞争可缓冲变暖对藏东南高山树线的有利 影响。基于藏东南典型森林树线大样地调查，揭示了变暖会导致种群 密度增加和种内竞争加剧，进而造成种群生长和更新下降，缓冲了变 暖对高山树线生态系统的有利影响。该研究将树轮生态学重建过去群 落结构时间变化序列的优势与空间分析方法相结合，为模拟森林生态 过程变化与未来演替过程提供了新思路。