????森林木質(zhì)部碳庫作為新興熱點研究領域之一,相較于傳統(tǒng)認知上的其他組分碳儲量,如冠層、凋落物和根系等,其碳密度更高且周轉(zhuǎn)周期長,在緩解氣候變化上的作用可能更具韌性。在全球變暖背景下,春季物候提前和生長季延長,理論上為森林提供了更長的光合作用時間窗口,有潛力促進生長量的增加,但目前對于樹木木質(zhì)部生長周期與生長量間的關系還存在爭議。
中國科學院華南植物園與瑞士聯(lián)邦森林、雪與景觀研究所的科研團隊合作在新疆阿爾泰干旱與半干旱區(qū)開展了相關研究。科研團隊沿阿爾泰山脈南麓選取了四個森林樣地,覆蓋約400公里范圍。這些樣地代表了溫度和降水的自然過渡:西北部的喀納斯(KN)相對寒冷濕潤;海拔最高的阿勒泰高海拔樣地(AH),因高海拔而氣候更冷;海拔最低的阿勒泰低海拔樣地(AL),比AH更溫暖干燥;以及東南部的青河(QH),是最干旱的樣地。科研人員在四個研究地點共選取了35株健康、代表優(yōu)勢樹種的西伯利亞云杉作為樣本樹。
研究發(fā)現(xiàn),在2018年,最溫暖的AL擁有最長的樹木木質(zhì)部生長周期持續(xù)時間82.6±13.3天,但形成的木質(zhì)部細胞數(shù)卻最少,為63.88±15.6個,這表明生長季長度與木質(zhì)部生長之間發(fā)生了解耦。這種解耦現(xiàn)象在2019年有所減弱,因為該年春季氣溫低于2018年,且夏季降水量高于2018年。春季氣溫升高可通過觸發(fā)形成層活動提前開始,從而延長木質(zhì)部細胞生產(chǎn)的持續(xù)時間。充足的夏季降水為膨壓驅(qū)動的細胞分裂和擴張?zhí)峁┝吮匾乃郑岣吡思毎a(chǎn)率,這對干旱和半干旱森林的木材生長至關重要。因此,更溫暖的春季氣溫可能放大所觀察到的解耦現(xiàn)象,而充足的夏季降水則可能減弱它。這種解耦突顯了季節(jié)性氣候因素在調(diào)節(jié)干旱和半干旱森林木材形成動態(tài)中的關鍵作用。隨著氣候變化的持續(xù),更長、更溫暖的生長季可能放大水分可用性的重要性,在生長季水分條件不利時,將進一步限制森林生長和碳固存。
相關研究成果發(fā)表在《生態(tài)學雜志》(Journal of Ecology)上。研究工作得到國家自然科學基金等的支持。
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木質(zhì)部細胞生長季、生長速度和細胞量在樣方和年際間的差異
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