树线攀升为何戛然而止?

时间:2017-06-05 08:57:58
频道:自然地理
作者:高建国

 树线(tree line)指巨大山体上的树木分布到一定海拔高度而无法继续前进的分界线。树线与林线(forest line)有细微的差别,它们都是主要受到当地气候的影响形成的。国际学界一直对树线形成的机理进行着孜孜不倦的探索(根本原因是人类对植被分布规律的好奇!),主要研究成果是,低温造成了树木生长的上限。

当然,除了低温,特别是极端最低温能强烈地塑造树线格局,一些其他的因素,如土壤可利用水分、养分和光合产物的分配等都或多或少地影响着树线。但,我们对影响树线形成的生物学因素知之甚少。

多年来,科学家就发现,植物与植物的关系可能会从优越环境中的竞争关系转为恶劣环境中的互利关系,这就是所谓的胁迫梯度假说”(Stress Gradient HypothesisSGH)。在苛刻的树木生长的边界—树线的周围区域,植物之间还会不会那样相互扶持呢?

中科院青藏高原研究所的优秀科学家Liang等基于世界上最高的树线(4900 m,青藏高原树线!)的长时间的观测研究发现,树线除了受到温度等因素的影响外,植物与植物之间的竞争强度也发挥着强烈的过滤作用。通过对植被盖度和高度的简单相乘得到的新指标—植物竞争指数,该指数能够很好的预测树线的高度,单个竞争指标可解释树线变异的一半以上(> 50%)。这也就解释了树线为何在某一海拔戛然而止。相关研究工作Species interactions slow warming-induced upward shifts of treelines on the Tibetan Plateau已经发表在国际知名期刊PNAS上。

讲真,这是我读过的结合年轮、树线和植物竞争关系的最好的Article

这项工作给我们带来了哪些启示呢?我想,主要是以下两点:(1) 气候变暖背景下树线在理论上应该是上升的,但有很多观测数据表明,近百年以来树线在不少地方变化不大,此项研究启发我们多考虑一下植物-植物互作的影响,植物种间的竞争关系可能减弱了树线攀升的速率、幅度甚至改变方向;(2) 重新审视SGH的良好机会来了。我个人感觉SGH是有一些使用条件的,可能不能很好地用来解释树线形成的机理。不同植物功能群也可能具有完全不同的SGH响应结果。这就像,同一民族遇到共同敌人会团结一致对外,但不同民族即使遇到共同的敌人也可能各有各的算盘。

Liang等的工作很出色,估计还可以从土壤微生物学、植物功能群多样性(functional diversity)和植物的化学防御,如化感等角度进一步深入揭示树线为何戛然而止。

世界其它地方的树线景观照片

 
微科普 | 树线攀升为何戛然而止? | 责任编辑:科普知识网
树线攀升为何戛然而止?

 树线(tree line)指巨大山体上的树木分布到一定海拔高度而无法继续前进的分界线。树线与林线(forest line)有细微的差别,它们都是主要受到当地气候的影响形成的。国际学界一直对树线形成的机理进行着孜孜不倦的探索(根本原因是人类对植被分布规律的好奇!),主要研究成果是,低温造成了树木生长的上限。

当然,除了低温,特别是极端最低温能强烈地塑造树线格局,一些其他的因素,如土壤可利用水分、养分和光合产物的分配等都或多或少地影响着树线。但,我们对影响树线形成的生物学因素知之甚少。

多年来,科学家就发现,植物与植物的关系可能会从优越环境中的竞争关系转为恶劣环境中的互利关系,这就是所谓的胁迫梯度假说”(Stress Gradient HypothesisSGH)。在苛刻的树木生长的边界—树线的周围区域,植物之间还会不会那样相互扶持呢?

中科院青藏高原研究所的优秀科学家Liang等基于世界上最高的树线(4900 m,青藏高原树线!)的长时间的观测研究发现,树线除了受到温度等因素的影响外,植物与植物之间的竞争强度也发挥着强烈的过滤作用。通过对植被盖度和高度的简单相乘得到的新指标—植物竞争指数,该指数能够很好的预测树线的高度,单个竞争指标可解释树线变异的一半以上(> 50%)。这也就解释了树线为何在某一海拔戛然而止。相关研究工作Species interactions slow warming-induced upward shifts of treelines on the Tibetan Plateau已经发表在国际知名期刊PNAS上。

讲真,这是我读过的结合年轮、树线和植物竞争关系的最好的Article

这项工作给我们带来了哪些启示呢?我想,主要是以下两点:(1) 气候变暖背景下树线在理论上应该是上升的,但有很多观测数据表明,近百年以来树线在不少地方变化不大,此项研究启发我们多考虑一下植物-植物互作的影响,植物种间的竞争关系可能减弱了树线攀升的速率、幅度甚至改变方向;(2) 重新审视SGH的良好机会来了。我个人感觉SGH是有一些使用条件的,可能不能很好地用来解释树线形成的机理。不同植物功能群也可能具有完全不同的SGH响应结果。这就像,同一民族遇到共同敌人会团结一致对外,但不同民族即使遇到共同的敌人也可能各有各的算盘。

Liang等的工作很出色,估计还可以从土壤微生物学、植物功能群多样性(functional diversity)和植物的化学防御,如化感等角度进一步深入揭示树线为何戛然而止。

世界其它地方的树线景观照片

 

>树线攀升为何戛然而止?的相关科普知识

相关热门
科普头条
综合科普
精彩推荐
国际资讯 | 国内资讯 | 专栏科普 | 综合科普 | 科普教育 | 校园科普 | 科普杂谈 | 自然奇趣 | 探索解密 | 科技之光 | 大开眼界 | 万物之理 | 地球故事 | 科技通史 | 节能环保
物理科普 | 化学科普 | 生命科普 | 天文考古 | 自然地理 | 医药疾病 | 健康养生 | 两性保健 | 创新发明 | 信息技术 | 历史探秘 | 文化艺术 | 科学发现 | 科学猎奇 | 科普知识
流言揭秘 | 药你健康 | 话题广场 | 活动众筹 | 社区版块 | 问答人物 | 流言揭秘 | 深度解读 | 空气质量 | 科普百科 | 科普专题 | 图说科学 | 生态摄影 | 天文美图 | 滚动科普
Copyright © 2010-2017 微科普(wkepu.com) 津公网安备 12011102000109号 - 津ICP备14003772号-1