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2025-10-25 05:51 4,467次浏览北京8月7日電 (記者 孫自法)作為地球生態環境發展變化的重要指標，全球高山樹線與灌木線的分布格局及遷移機制如何？長期以來廣受關注。 中國科學院青藏高原研究所8月7日發布信息說，該所生態系統格局與過程團隊梁爾源研究員等領銜並聯合美國、加拿大、西班牙合作者，最新研究闡明全球高山樹線與灌木線的分布格局及其相關的形成影響與遷移機制，預測高山樹線和灌木線發展趨勢和未來變化。 樹線和灌木線受到山體效應、溫度、水分、物種相互作用、物候和幹擾的調控示意圖。中國科學院青藏高原研究所 供圖 這項重要研究成果論文，近日在國際專業學術期刊《自然綜述：地球與環境》(Nature Reviews Earth& Environment)發表，從全球、南北半球和區域尺度上展示出20世紀以來，高山樹線和灌木線的移動速率、喬木和灌木生長、更新趨勢及其權衡關係，以及過渡帶擴張對高山生態系統的影響。 生態過渡帶對環境變化異常敏感 論文第一作者，中國科學院青藏高原研究所蘆曉明副研究員介紹說，高山樹線通常指高度大於2-3米的直立喬木連續分布的最高海拔上限；高山灌木線往往分布在樹線之上，是灌木叢(高度小於1米)連續分布的海拔上限。由於處於極端高海拔環境，高山樹線與灌木線生態過渡帶對環境變化異常敏感。 高山樹線研究最早起源於16世紀，而對灌木線的研究起步較晚，20世紀70年代以來才引起學者關注。近30年來調查研究發現，雖然生長季溫度是解釋高山樹線分布格局最關鍵的指標，然而，除溫度以外的其他生物與非生物因素對高山生態過渡帶的形成過程也至關重要。 喬木和灌木向高海拔地區的擴張會導致冠層蔭蔽度增加、微氣候改變、反照率降低、生物多樣性下降、土壤有機碳的損失等。高山區現有高等植物1萬多種，高山樹線和灌木線的上升可能會威脅到高山區一些特有和瀕危物種的生存，進而導致高山生態系統結構與功能的改變。 反映出喬木和灌木種群權衡策略 論文通訊作者梁爾源研究員指出，全球尺度上，高山灌木線平均位置比同區域的高山樹線高335米±201米，二者的差異在北半球(347米±201米)要顯著高於南半球(164米±110米)。 高山樹線和灌木線格局示意圖。中國科學院青藏高原研究所 供圖 過去120年間(1901-2021年)，全球239個樹線樣點中，81%的高山樹線位置向高海拔遷移，18%的樹線位置保持穩定，1%下降。就樹線爬升速率而言，全球平均為0.40米/年，北半球(0.41米/年)顯著高於南半球(0.02米/年)。絕大多數高山樹線過渡帶內樹木生長(65%)和更新(79%)顯著上升。 在區域尺度上，亞洲北部地區樹線爬升最快，亞洲東部、北美東部和紐西蘭地區樹線基本處於穩定狀態。青藏高原地區樹線爬升速率為0.17米/年，顯著小於北美西部、阿拉斯加、地中海-阿爾卑斯和北歐地區(0.37-0.55米/年)。 全球範圍內42個灌木線的平均爬升速率為0.49米/年，顯著高於高山樹線變化速率。1901年以來，83%的灌木線種群更新總體上呈上升趨勢，但近20年來，一些樣點灌木的更新顯著下降。就灌木生長而言，絕大多數灌木線樣點(87%)處於穩定狀態。 梁爾源認為，全球範圍內，僅有不到三分之一樹線樣點中樹木生長、更新和樹線位置都處於顯著上升狀態，其他樣點三者的變化並不一致，這在一定程度上反映出種群的權衡策略，表明喬木和灌木會將有限的資源在生長和繁殖更新之間進行合理分配，以適應極端生境。 急需典型高山區灌木線研究網絡 樹線模型是預測樹線和灌木線生態過渡帶動態的有效手段。目前，局地、區域和全球尺度的模型缺乏有效的實地驗證數據，僅考慮溫度等常用參數，往往高估了生態過渡帶的遷移速率。然而，實地調查數據顯示，乾旱、種內/種間相互作用和幹擾等因素導致樹線和灌木線的變化速率顯著滯後於氣候變暖速率。因此，現有樹線模型仍有很大的改進空間。 高山樹線和灌木線擴張對高山區主要影響的示意圖。中國科學院青藏高原研究所 供圖 當前，高山樹線研究網絡已初具規模，但高山灌木線研究仍處於起步階段，因此急需建立環北極、北美落基山、南美安第斯山、歐洲阿爾卑斯山等典型高山區的灌木線研究網絡。 研究團隊表示，在此基礎上，未來進行不同尺度的觀測以實現不同時空尺度之間的轉換，特別需要開展喬木和灌木全生命周期中種內和種間相互作用的定量化監測，為模型的模擬提供關鍵參數並實現高山樹線和灌木線動態的準確預測奠定基礎。(完)
鬱鬱蔥蔥的芭蕉樹上，深綠色的芭蕉長勢喜人；一串串木瓜掛在枝頭，底部的已開始成熟，泛出誘人的橙色；架子上爬著茂盛的藤蔓，藤蔓上掛著一個個黃綠色的「小燈籠」——黃金百香果，摘一個掐開，果香四溢，入口清甜無比；還有蓮霧、荔枝、芭樂等熱帶水果……很難想像，這樣一片「熱帶雨林」式的果園，竟然就在上海。走進位於崇明區中興鎮的太和·好時節智慧農場溫室大棚，熱帶氣息撲面而來。依託農業科技支撐，本不屬於上海的熱帶水果成功「落戶」，實現「一方水土產多方果」。記者了解到，果園裡第一批黃金百香果、木瓜到下月即可成熟，地產香蕉、芒果等，到今年10月亦可成熟上市。 木瓜熱帶水果長勢喜人太和·好時節田園綜合體示範項目總佔地540多畝，其中一期330多畝，二期200多畝。除了開展區域水環境改造等生態治理，項目最大亮點是開展了「南果北移」——把10多種熱帶水果帶到上海崇明種植。在農場溫室大棚內，記者日前看到芭蕉、香蕉、百香果、芭樂等水果多呈青綠色，只有木瓜已有部分成熟。「現在還不到上市的時候。這個基地的香蕉、木瓜等是去年國慶節才開始種植的，百香果是今年春天開始種的。到九十月份，這些水果都會陸陸續續成熟。」農場負責人莫偉告訴記者。這些熱帶水果，有望極大豐富今年秋天崇明乃至上海的地產水果品類。莫偉表示，農場內種有15畝黃金百香果，畝產可達1噸以上，木瓜、芭蕉、香蕉畝產量也很大。以香蕉為例，單棵香蕉樹可產香蕉70千克左右，一畝地可種植60棵香蕉樹，一年可種三批。這樣一算，農場的香蕉畝產可超12噸。 百香果「到今年秋天，我們一方面準備推出採摘體驗的農旅融合項目，歡迎市民遊客前來感受熱帶風情，另一方面也準備和商超合作，將這些地產香蕉等水果送進商超進行售賣。」莫偉告訴記者，和目前上海市場上的其他香蕉不同，這些地產香蕉不用在六七分熟時就被採摘、然後經過長途跋涉再到達商超和水果攤，而是可以在樹上長至九成熟以上再被採摘，所以口感也會更軟糯香甜，價格也會比市場上的香蕉略貴一些。魚類「活化石」在果樹下遊動在農場溫室大棚內，記者還看到一幕奇景：一汪魚塘竟然也在大棚裡，池底綠藻隨水流輕輕擺動，一群樣貌奇特的魚悄然穿梭其中，它們身形修長，嘴部長而扁平。「這是鴨嘴魚，就像魚頭上長了個扁扁的鴨子嘴巴一樣，學名叫匙吻鱘。」莫偉告訴記者，鴨嘴魚和鱘魚同屬於古老的硬骨魚類——鱘形目，是現存「最接近遠古魚類」的一支，有「活化石」之譽。鴨嘴魚最顯著的特徵是它的扁平長吻，佔整個身體長度的三分之一，其表面布滿感應細胞，用於覓食和探測環境。這是一種濾食性魚類，喜歡在清潔的淡水水域中生活，它們會吃掉水裡看不見的浮遊動物，如同「水中吸塵器」。一條成年鴨嘴魚一天可過濾數十萬升水體，有淨化水體的功能。除了生態價值，鴨嘴魚的經濟價值也很高。「鴨嘴魚全身都是寶。它可以當作觀賞魚，也可以被食用，這種魚沒有小刺，魚肉的口感細膩彈牙。等到鴨嘴魚性成熟後，產出的魚卵還可以製成魚子醬。今後市民遊客還可來農場體驗釣鴨嘴魚，釣到魚後我們現場烹飪，整條魚清蒸是最原汁原味、最鮮美的做法。」莫偉說。科技讓農業實現諸多「不可能」太和·好時節智慧農場能實現「南果北移」「林下養魚」的關鍵，是科技賦能。「我們通過精準滴灌、水肥一體化、電子溫室數控等技術，在大棚內實現了高富氧環境，模擬熱帶雨林氣候，以此打破物種地域和季節限制，讓熱帶水果茁壯生長。」莫偉說。設施農業升級之餘，太和·好時節智慧農場還引用並改造了獨特的基塘農業模式。莫偉告訴記者，「果基魚塘」是基塘農業的典型模式之一，指在低洼處挖塘養魚，堆積塘泥成基，基面種植果樹，形成循環系統。「我們把這種模式搬到了日光大棚內，鴨嘴魚穿梭在林間，可啄食自然落葉、落花、落果，而鴨嘴魚的排洩物，正好可以當做熱帶植物生長的天然肥料，實現養魚與種果樹的雙重收益。」崇明區中興鎮靠近上海長江大橋，區位優勢明顯，鎮域內民宿產業也有一定知名度。中興鎮相關負責人告訴記者，太和·好時節智慧農場將有望進一步帶動周邊農文旅綜合發展，「一方面持續豐富地產農產品品類、提高農產品品質，另外也將吸引來更多研學、農事採摘體驗等客流，為鄉村振興增添更多活力。」
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