高原所揭示了干旱强度和气候敏感性对云南松生态弹性影响的环境依赖效应
文章导读
干旱越严重,云南松就越脆弱吗?答案并非如此简单。研究发现,云南松的恢复能力竟因气候区域不同而大相径庭:干热和温暖区的树木更易受重创,而干冷与湿润区则表现更强韧性。更意外的是,生长季早期的干旱反而可能促进温暖区树木恢复。季节气候敏感性如何悄然改写干旱后的生存逻辑?这项来自高原所的最新成果,揭示了云南松应对干旱的“环境依赖”密码,为气候变化下的森林保护提供了关键科学依据。
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图1:不同气候区域干旱强度对云南松生态弹性的影响
图2:不同强度干旱后各气候区域不同恢复时间的树木比例
图3:季节气候敏感性对云南松生态弹性的影响
气候变化导致全球干旱频率和持续时间增加,由干旱引起的森林生长下降、死亡已经从干旱、半干旱地区逐渐蔓延至温带甚至潮湿的热带地区。树木生长抵御干旱干扰的能力因树种的耐受性、气候梯度以及环境异质性而异,尤其是在高山区域。气候敏感性不同的森林对干旱事件会表现出截然不同的响应。近60年来,我国西南地区气候暖干化特征加剧,干旱事件高发频发。云南松是该区域具有重要生态、经济效益的乡土树种,频发的干旱事件已经导致区域云南松林生长下降甚至衰退、死亡。然而在云南松的全域分布区内,温湿度敏感性如何调控树木在干旱期间及干旱后的生长响应尚不明晰。因此,研究选取了云南高原不同气候带下(干热、温暖、干冷及温湿)的云南松天然林为研究对象,通过树木年轮学与生态学研究方法量化揭示不同气候带下干旱强度及气候敏感性如何影响树木对干旱事件的生态弹性,以及这种影响存在怎样的环境依赖效应。
该研究发现:在干热和温暖气候区域生长的云南松较干冷和湿润区域生长的云南松表现出较强的干旱脆弱性;主要生长季节发生的严重干旱会降低树木的抵抗力和弹力,尤其是在干热区域。而相比之下,生长季早期的干旱对温暖区域的树木恢复力和弹力会产生积极影响;干旱强度对受影响树木比例以及干旱后树木恢复力的影响存在较强的环境依赖效应,干旱地区树木恢复时间较湿润区域延长;树木的季节气候敏感性会影响生态弹性,尤其是在干旱区域。随着水分限制的增加,季节温度敏感性对树木生态弹性的影响逐渐被生长季早期的水分敏感性所取代。该研究从树木生长对气候变化长期响应的视角,补充了前期对于严重干旱事件对森林生态系统影响的研究,研究结果能够为实施森林管理策略提供定量指导,以减轻气候变化背景下的森林生产力下降和树木死亡。
该研究于近期以“Context-dependent effects of drought severity and climate sensitivity on growth resilience ofPinus yunnanensisin Yunnan, SW China”为题在线发表于环境科学与生态学国际期刊《Climatic Change》(二区,IF=4.8)上,高原所申佳艳副研究员为第一作者,高原所苏建荣研究员和中国科学院西双版纳热带植物园范泽鑫研究员为共同通讯作者。同时,相关研究成果以“云南3种松树径向生长的气候因子响应异质性”为题发表在《林业科学》上,申佳艳副研究员为第一作者,苏建荣研究员为通讯作者。以上研究得到林业科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务专项资金(CAFYBB2022SY036)、国家自然科学基金项目(32201523)、科技部科技基础资源调查专项课题(2022FY100201)以及云南省基础研究专项资金(202301AU070017)资助。
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