横断山脉中段沿纬度梯度高山林线动态对气候变化的响应

Ecosystem response to climate change in Hengduan Mountain is widely and highly focused, since this region is located in southeastern edge of Qinghai-Tibet plateau, belonging to the climatic sensitive area and having high biodiversity. This project selects timberlines in central region of Hengduan Mountain as our study area, by setting seven sites Yulong snow Mountain, Shika snow Mountain, Baima snow Mountain, Dameiyong snow Mountain, Bangdala Mountain, Chaiwei natural Reserve and Gama natural Reserve along a latitudinal gradient. We choose dominant tree species in the timberlines to study characteristics and variation of tree-ring width, stable carbon isotope, age structure and spatial distribution, by using theory, method and technology of dendrochronology. We aim to study relationships between timberline dynamics and key climatic factors (temperatures and precipitation), to reveal variation responses of timberline dynamics to climate change at different latitudes, to reconstruct climate history (temperatures and precipitation), to detect effects of climate change on forest ecosystem and provide scientific data and theoretical basis for the prediction, management and conservation of forest ecosystems in Hengduan Mountain.

青藏高原东南缘横断山脉是我国生物多样性富集区，也是全球气候变化的敏感区，其生态系统对气候变化的响应受到广泛关注。本课题以横断山脉中段为研究区域，以对气候变化响应极其敏感的高山林线为研究切入点，沿纬度梯度（由南向北跨5个纬度带）分别选取丽江玉龙雪山、香格里拉石卡雪山、德钦白马雪山、芒康达美拥雪山、昌都邦达浪拉山、柴维自然保护区以及嘎玛自然保护区等7处高山林线分布的优势树种为研究对象，应用树木年轮学的理论与技术方法，研究不同纬度高山林线优势树种的年轮宽度、稳定性碳同位素、年龄结构及空间分布特征及其变化规律，构建高山林线动态与关键气候因子温度、降水等的相互关系，以揭示横断山脉中段沿纬度梯度高山林线动态对气候变化响应的差异，重建该区域的历史气候（温度和降水），探讨气候变化对横断山脉森林生态系统作用的途径及其规律，为应对气候变化、加强该区域森林生态系统及其生物多样性的保护与科学管理提供理论依据。

针对滇西北高原主要树种长苞冷杉、丽江云杉、大果红杉、高山松、云南松、云南铁杉等，运用树木年轮学方法开展其径向生长与气候因子关系研究。研究发现，温度和降水均为影响上述树种生长的气候因子，其中冬季降水（降雪形式），春季干旱，秋季降水是影响该区域树木生长的主要气候因子，响应模式因树种差异而不同；随纬度增加，部分树种对温度敏感性增强，对降水敏感性减弱；但在该区域典型雪山的海拔梯度上，这种规律并不明显。相关研究成果发表在Forests(JCR 2区)2篇，Dendrochronologia（JCR 2区）1篇等国际刊物以及应用生态学报、植物生态学报和生态学报等国内一流刊物上（共计5篇）。上述成果，确定了优势树种径向生长与气候因子的响应模式，揭示了沿纬度变化树木生长对气候变化响应的趋同与趋异性，掌握了影响该区域树木生长的关键气候因子，为该区域山地生态系统的维系与修复（森林生态系统的管理及应对气候变化策略的制定）、大尺度山地森林景观变化的预测（气候变化背景下的树种组成变化）提供了重要科学依据。