森环森保所揭示了华北落叶松渐进式死亡序列及土壤水分阈值

图：华北落叶松树木各反应随0-60cm土壤相对含水量变化的综合图

气候变暖导致干旱事件不断增加，已经给干旱缺水区的人工林带来了各种负面影响，包括树木生长减缓、树冠枯稍，甚至大面积的树木死亡，这对森林生态系统造成了不可避免的后果。然而，干旱如何逐步导致从树木生长减缓到受害和死亡的过程不清楚，尤其是不同干旱阶段的土壤湿度阈值仍不清楚。因此，研究选取了中国西北六盘山的华北落叶松人工林为研究对象，监测2021年极端夏季干旱事件中树木的反应，包括蒸腾、径向生长、叶面积指数、变色、落叶、树冠枯稍和树木死亡。

该研究发现：华北落叶松对夏季干旱有强烈的反应，如树干显著收缩、蒸腾量和叶面积指数大幅下降，以及部分地区出现明显的变色、落叶、树冠枯稍和树木死亡。树木胁迫反应的程度主要取决于土壤湿度，并且树木反应与0-60cm土层的土壤相对含水量（RSW，实际土壤水分与田间持水量的比值）之间存在密切的关系。基于树木对RSW的反应，确定了五种土壤干旱胁迫等级或渐进死亡阶段及其相应的RSW阈值，即I级无干旱胁迫（RSW>0.7），土壤湿润，树木生长不受影响；II级轻度干旱胁迫（RSW0.7减小到0.45），茎干持续收缩，蒸腾开始减少；III级中度干旱胁迫（RSW0.45减小到0.35），开始出现轻微的变色和落叶；IV级重度干旱胁迫（RSW0.35减小到0.25），出现树冠枯梢和树木死亡；V级极端干旱胁迫（RSW<0.25），出现严重落叶，20%树冠枯梢和树木死亡率。这项研究将有助于提供干旱条件下树木受害的指标，以及评估人工林中树木死亡程度和空间分布，特别是在干旱缺水地区。

该成果以“Soil moisture thresholds at progressive mortality stages of larch plantations in the northwest China”为题，于2025年5月发表在《Agricultural and Forest Meteorology》（一区，IF=5.7），森环森保所助理研究员万艳芳为第一作者，于澎涛研究员为通讯作者。同时，相关成果以“六盘山华北落叶松树冠健康状况变化及其影响因素”为题发表在《陆地生态系统与保护学报》，助理研究员万艳芳为通讯作者。这些研究工作得到国家自然基金等项目的资助。