高山樹線是直立喬木連續分布的海拔上限，受低溫等環境因子的限制作用強烈，因此對變暖響應十分敏感，是研究物種演替的生態過渡帶。自2010年以來，中國科學院青藏高原研究所研究員梁爾源等在尼泊爾珠峰國家公園和安納普納保護區的部分區域考察發現了糙皮樺和喜馬拉雅冷杉共存的混交林樹線，為探討變暖背景下的森林群落演替進程提供了天然實驗平臺。
化石記錄證實上新世喜馬拉雅山區已有糙皮樺分布。樹輪結果分析表明，單一樹種構成的高海拔森林中糙皮樺最長樹齡超過450年。作為冰川退縮跡地上的先鋒樹種，糙皮樺的演替過程應屬于長期演替類型。而氣候變暖會否加速這一演替進程尚不清楚。
該研究在尼泊爾珠峰國家公園和安納普納保護區的混交林樹線上，基于2塊1公頃和1塊0.7公頃樹線大樣地觀測數據、空間分析和樹線模型模擬，分析了過去200年來早期演替樹種糙皮樺和晚期演替樹種喜馬拉雅冷杉的種群更新動態和樹線位置變化，發現了氣候變化正顯著加速喜馬拉雅山脈高山樹線上的物種演替進程，并據此預測了未來不同排放情境下兩樹種樹線的遷移動態與種群密度變化。
樣地調查數據顯示，過去200年來，冷杉更新速率上升，其樹線向高海拔的遷移速率為1.1米/10年，而糙皮樺遷移速率僅為0.6米/10年。研究發現，氣候變暖背景下，與糙皮樺相比，冷杉正以更快的速度向高海拔擴張。這是由于糙皮樺對水分敏感，變暖導致的水分脅迫限制了糙皮樺的生長與更新；而喜馬拉雅冷杉對溫度敏感，閾值范圍內的升溫利于冷杉的生長與更新。因此，氣候變暖背景下，冷杉展示了高于糙皮樺的競爭力。
樹線模型模擬結果進一步顯示，隨著持續變暖，冷杉的爬升將加速，而糙皮樺的更新下降導致種群密度降低，樹線爬升將更加受限，高排放情境下甚至會出現樹線后退，預示著變暖背景下晚期演替樹種將快速取代先鋒樹種，加速演替進程。
上述研究對預測未來森林組成、結構和生態系統服務功能具有重要意義。
相關研究成果以Accelerated succession in Himalayan alpine treelines under climatic warming為題，發表在《自然-植物》（Nature Plants）上。研究工作得到國家自然科學基金和第二次青藏高原綜合科學考察研究的支持。
論文鏈接
樹線模型的概念性框架
本文鏈接：研究揭示氣候變暖加速喜馬拉雅高山樹線物種演替http://m.sq15.cn/show-12-415-0.html
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