青藏高原科学工作者：观测植被演替 呵护高原生态

科学工作者在青藏高原开展相关研究,保护高山植被过渡带——

观测植被演替 呵护高原生态

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在青藏高原的山区,随着海拔变化,分布着不同的植被类型。不同植被带之间,是高山植被过渡带,其变化演替是监测高原生态系统的重要风向标。近年来,越来越多的科学工作者投入相关研究,西藏也围绕林草资源保护开展多项工作,共同保护青藏高原的生物多样性。

 受制于自然条件,植物的生长存在着“天然界线”——它是无形的,受制于水、热、土壤等诸多自然条件;它也是有形的,高大的树木和低矮的灌木之间仿佛有一条线,把两类植被的分布区“划开”。这就是植物之间的过渡带。

 在青藏高原的山区,随着山峦海拔的升高,各类植物次第分布,从茂密的森林过渡到低矮的灌丛,再到稀疏的草地、荒漠……这些植被之间的过渡带是如何形成的?对过渡带的保护和研究有着怎样的意义?

 探索过渡带背后的意义,为更好保护高原生态寻找答案

 西藏的昌都市、林芝市是观测植物过渡带的重要区域之一。这里降水充沛,平均海拔相对较低,孕育了广袤的原始森林。同时,这里高耸的山峰为观测和研究植被的垂直分布及其动态变化提供了良好的观测条件。

 在海拔4700多米的色季拉山,可以观测到从森林到草甸的多种植被类型。海拔较低处,生长着急尖长苞冷杉这种高大的乔木。随着海拔不断升高,乔木逐渐变得稀疏而低矮,直至不再分布。此时,杜鹃这样低矮的灌丛成为主要的植被类型。而随着海拔进一步升高,灌丛也不见踪影,草甸成为主要植被类型。

 登高远眺,冷杉和杜鹃、杜鹃和草甸之间仿佛能描出一条线。一旦越过这条线,植被类型就发生了根本性变化。“这并不是一条严格意义上的线,而是不同植被之间的过渡带。”中国科学院墨脱地球景观与地球系统综合观测研究中心研究员张林介绍。

 各种自然条件的细微变化都会影响这些过渡带,“因此,对这些过渡带的观测和研究就成为探讨植物反应和适应气候变化的重要试验场。”中国科学院青藏高原研究所研究员梁尔源说。

 近年来,越来越多科学工作者开始投入植被过渡带相关研究。通过野外科考、设立观测站以及一系列新手段,科学工作者们努力探索着过渡带背后的科学意义,为更好保护高原生态寻找答案。

 温度、湿度、物种间关系等,成为影响高原植被过渡带的综合因素

 对中国科学院青藏高原研究所副研究员芦晓明来说,寻找、观测、研究这些植被的过渡带是其重要的工作之一。他曾与科考队员在西藏日喀则市萨嘎县寻找灌木线采样点时,无意中发现一条海拔5280米的香柏灌木线。

 “由于香柏存活时间较长,对于这些香柏的研究,将帮助我们了解超过百年时间的气候变化如何影响极端环境下的高山灌丛生态系统。”芦晓明说,树线之上植被的生长主要受生长季低温限制,因此气候变暖将导致高山树线向更高海拔迁移。

 不但如此,植被的变化还受到过渡带上不同物种之间竞争的影响。过去100年来,青藏高原不同地区的树线上升幅度差异较大——在祁连山北部的两个采样点,树线分别上升52米和80米,而在色季拉山的三个采样点,上升幅度最大仅为0.8米,还有的地方维持不变。

 造成差异的原因隐藏在过渡带上的灌木当中。在色季拉山冷杉树线之上,生长着茂密的杜鹃灌丛。它们的高度可以达到3米,导致冷杉的种子落地后无法在海拔更高的地方生长,限制了树线的“爬升”。

 “温度、湿度、物种之间的关系……这些因素综合决定了高原植被过渡带的进与退。过渡带上的种种变化,让我们对植被生存和发展的复杂性有了更深刻的认识,也让保护工作更加有的放矢。”梁尔源说。

 探索建立有关过渡带的监测、评估和脆弱性预警机制

 芦晓明介绍,对植被过渡带开展监测研究,对于识别早期生态系统失衡信号、探索失衡原因具有重要科学意义,对生态环境保护很重要。

 当出现过度放牧时,牲畜的反复践踏会导致林下土壤板结或树苗死亡,进而抑制树线的爬升。此外,人类活动还会通过更加复杂的机制作用于植被过渡带——比如,全球变暖使得植被过渡带海拔上升,也影响着过渡带上植物的生长。

 “香柏是一种广泛分布在青藏高原的灌木。观测和研究发现,气候变化使得近100年来高海拔地区分布的香柏种群更新速度呈现下降趋势。”芦晓明介绍,“种群更新代表了植被的健康程度,种群更新速度下降,显示出过渡带上的植被更加脆弱。”

 在色季拉山的树线上,杜鹃灌丛与冷杉之间的制约关系也启示人们:森林是一个整体,是一个由不同组分构成的复杂生态系统。除了伐木等直接会破坏森林生态系统的行为,林下的人为干扰等也可能会影响森林整体的稳定性。

 对林芝的不少群众来说,林下资源是重要的收入来源之一。因而在采摘季,当地不少乡镇干部的重要工作之一,就是组织群众有序开展林下资源采集。“我们通过组织安排,控制进入林区的人员数量,从而减小人类活动对生态环境的影响。”一名乡镇工作人员介绍。

 近年来,围绕林区保护,西藏开展了多项工作,保护青藏高原的生物多样性。

 “植物过渡带代表自然环境条件下植被生态系统达到了一种稳态和平衡,对这种平衡的保护与监测都必不可少。”梁尔源说,“青藏高原生态脆弱,探索建立一套有效的监测、评估和脆弱性预警机制,将有助于我们更好地保护青藏高原的山水草木。”

记者 徐驭尧