林线对气候变化响应的国内研究进展与展望

高山林线作为一种特殊的生态交错带,由于其对气候变化的高度敏感性,成为近年来全球气候变化研究的热点之一。国内对林线的研究起步较晚,林线对气候变化的响应方面的研究特别是定量研究更少。文中讨论林线的概念和界定方法,综述林线对气候变化响应的国内研究进展,总结以往研究存在的问题,并提出未来研究的趋向。     

太白山高山林线区太白红杉林年轮宽度对气候变化的响应

以秦岭中段的太白山生态公园和太白山自然保护区的高山林线太白红杉(Larix chinensis)林为研究对象,应用相关分析、逐步回归等方法对其年轮生长动态与气候因子变化的响应进行了分析与研究。结果表明:太白红杉林上坡位及林缘样本中包含了丰富的气候信息,适于作为研究样地进行年轮分析;个别月份的气象因子对年轮生长的影响要显著地高于年际的影响;太白红杉年轮序列与当年4月份温度呈显著正相关;太白红杉年轮序列与月降水量关系复杂,与当年8月份的降水量为显著负相关,而与当年10月份的降水量为显著正相关。气候因子对太白红杉生长的滞后效应分析表明:降水的滞后性较温度明显,但都未通过显著性检验。根据响应函数重建部分气候因子变化模型后得到,当年4月份平均温度、当年8月份降水量和当年10月份降水量的预测模型最为稳定。     

祁连山中段青海云杉高山林线交错区树轮宽度与气候变化的关系

通过对祁连山中段青海云杉高山林线交错区进行取样,研究了交错区内4个不同海拔树木生长与气候变化的关系。结果表明:在林线交错区内,树木生长对气候变化的敏感性不高,年表统计特征沿海拔并没有一致的变化趋势。气候对树木生长的影响表现出非常明显的“生长滞后效应”,所有样地的轮宽指数与上一年10月的降水显著正相关,多数样地的轮宽指数与上一年7、8月的温度显著负相关,后者体现了有效水分供应的限制作用。同时,多数样地的轮宽指数与当年2月降水显著负相关。整个林线交错区的树轮生长主要受生长季之前(上一生长季和秋冬季)的气候指标的影响,而与当年生长季气候没有明显的联系。本文和相关研究发现的林线树木生长对气候变化并不敏感的现象,与高山林线主要受生长季温度限制的传统认识明显不同。      

中国山地森林植被的垂直分布

<正>西藏林芝地区海拔7782米的南迦巴瓦峰,是中国山地森林植被垂直带谱最完整的山地。虽然它在北回归线以北,但雅鲁藏布江下游谷地正从其东南侧穿过,使季节雨林沿谷地分布于南迦巴瓦峰南坡海拔1100米以下的坡麓,成全它成为以雨林为基带的极高山地。供图/全景     

川西亚高山林线交错带及邻近植被土壤细菌生理群数量特征

研究川西亚高山林线交错带及上缘流石滩草甸和下缘冷杉林土壤8种细菌生理群数量的空间分布和时间动态特征。结果表明:不同植被细菌生理群数量均随土壤深度加深而降低;0～30cm土层硝化细菌、反硝化细菌、好气固氮菌、有机磷分解菌和好气纤维素分解菌数量表现为林线交错带下缘冷杉林上缘流石滩草甸,而氨化细菌、无机磷分解菌和厌气纤维素分解菌除上缘流石滩草甸最低外,林线交错带与下缘冷杉林无显著差异;氨化细菌、有机和无机磷分解菌是各植被土壤中的优势菌群,纤维素分解菌数量最低;在0～15cm土层,上缘流石滩草甸各菌群数量4月最低,6月最高,林线交错带及下缘冷杉林各菌群数量亦4月最低,厌气性的反硝化细菌与厌气纤维素分解菌6月最高,其余菌群均8月达最大值;而各植被底层土壤各细菌生理类群数量无明显时间动态规律;林线交错带及邻近植被细菌生理群的空间分布与时间动态与土壤的立地条件、营养成分、水热条件变化关系密切。     

色季拉山林线典型植被下土壤有机碳及其组分特征

【目的】测定色季拉山林线附近3种典型植被下土壤有机碳（SOC）及其组分含量,并分析其相关性以及与土壤理化性质的关系,探讨色季拉山典型植被类型下土壤有机碳及其组分特征,为该区域森林经营和管理提供参考。【方法】以西藏色季拉山林线3种典型植被类型（草甸、灌丛和乔木林）下0~20 cm土层土壤为研究对象,选择9个取样点采集0~10和10~20 cm土层土壤样品,测定土壤样品有机碳（SOC）及其组分（轻组有机碳（LFOC）、重组有机碳（HFOC）、可溶性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）、颗粒有机碳（POC）和易氧化有机碳（EOC））的含量,并对土壤有机碳及其组分与土壤理化性质的相关性进行分析。【结果】草甸、灌丛和乔木林3种植被下,土壤SOC、MBC和HFOC含量表现为灌丛>乔木林>草甸,在灌木、乔木林和草甸土壤的0~10 cm土层,其SOC含量分别是96.34,95.85和66.15 g/kg,MBC含量分别为1 540.96,611.02和511.40 mg/kg,HFOC含量分别为61.75,58.65和41.02 g/kg;而在10~20 cm土层,其SOC含量分别为65.76,57.43和30.97 g/kg,MBC含量分别为289.90,184.02和84.15 mg/kg,HFOC含量分别为40.77,31.26和19.57 g/kg,且均以0~10 cm土层高于10~20 cm土层。土壤EOC、POC和LFOC含量表现为乔木林>灌丛>草甸,且均随着土层的加深而降低,在乔木林、灌丛和草甸土壤的0~10 cm土层,EOC含量分别为23.97,21.84和14.26 mg/kg,POC含量分别为30.11,24.94和12.96 g/kg,LFOC含量分别为12.55,1.93和1.21 g/kg;而在10~20 cm土层,EOC含量分别为11.83,10.62和4.68 mg/kg,POC含量分别为9.79,6.29和5.32 g/kg,LFOC含量分别为5.50,0.77和0.43 g/kg。草甸、灌丛和乔木林土壤的有机碳组分中,SOC与EOC、HFOC,EOC与POC和HFOC,以及POC与LFOC之间均呈显著正相关关系（P<0.05）,且在乔木林土壤中,SOC与MBC、土壤含水率呈正相关关系,但其在灌丛林和草甸中相关性不明显。【结论】草甸、灌丛和乔木林土壤的有机碳及其组分之间存在差异性,说明色季拉山林线附近典型植被下土壤的有机碳及其组分受到植被类型的影响,且其分布具有表聚性。     

无人为干扰下不同生境阔叶林的群落结构特征

以江西武夷山国家级自然保护区核心区为无干扰环境,选取河岸带、内陆森林和林线3种生境阔叶林群落为研究对象。群落结构特征分析结果显示：1）不同生境类型的群落建群种不同,但群落各层主要优势种的重要值均呈差异不显著,物种组成上均以壳斗科、樟科、山茶科、山矾科、杜鹃花科、蔷薇科、冬青科等为常见,且种属数较多。2）立木总株数（乔灌木）林线群落高于其他生境群落,但不同生境类型的群落间乔木与灌木平均株数均呈差异不显著。3）群落各层物种的种数及各物种多样性指数均有河岸带＆gt;内陆森林＆gt;林线,乔木层、草本层与层间植物物种种数以及物种多样性Patrick、Gleason、Margalef和Shannon-Weiner指数,河岸带均与其他生境类型群落差异呈显著性;而灌木层物种种数及多样性Simpson和Pielou指数差异不呈显著性。4）散点图和线性回归得出林线群落活立木平均高度和平均胸径均高于其他生境类型的群落。     

祁连山林线区域青海云杉种群对气候变化的响应

研究祁连山林线区域青海云杉种群结构、年轮生长及林线位置对气候变化的响应。结果表明:在区域气候变暖的背景下,青海云杉林线种群1～30龄的幼龄个体数量最多,占总数的80.9%;100年来林线种群密度大约增加了23倍,但林线位置并没有发生明显变化;年轮分析得出,气候变暖导致近30年来林线树木径生长明显增加,青海云杉树木年轮指数与当年夏季、秋季以及上一年夏季平均气温显著正相关,与上一年秋季及当年6月份的平均气温呈极显著正相关。