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)
蘭州8月9日電 (高展 艾慶龍)八月初的甘肅隴南市徽縣慄川鎮閆莊村,連片的大豆田綠意盎然,生機勃勃。走進千畝核心示範田,勻密的豆苗整齊排列,一眼望不到邊。陽光灑滿田壟,農戶們正彎腰仔細查看著植株長勢,黝黑的臉龐上掛滿汗珠,卻掩不住對豐收的期盼。不遠處,一座古樸的宋代白塔在青山綠水的映襯下靜靜矗立,仿佛一位時光老人,默默見證著這片古老土地上正在發生的現代農業變革。 位於甘肅隴南市徽縣慄川鎮閆莊村的麥豆輪作百畝示範田。徽縣委宣傳部供圖 在徽縣農技中心的科技助力與慄川鎮的實踐探索下,一場圍繞「麥(油)豆輪作+」的生態農業變革正在上演,不僅實現了單產新高度,更譜寫著生態循環、產業興旺的鄉村振興樂章。 「種子是農業的『晶片』。我們篩選的適宜性強的新品種,如山寧17,在2萬株/畝高密度下依然保持抗倒抗病性,這才是丘陵旱作區的制勝法寶。」站在綠油油的試驗田邊,徽縣農技中心主任李蓬崗指著地頭清晰的標識牌介紹道。他的身後,大型機械播種機駛過留下的筆直行壟如同五線譜,豆苗則是精心排列的音符。 這片位於慄川鎮閆莊村的千畝核心示範田,是農技中心打造的「樣板田」。通過引進山寧17、隴豆6號、陝豆125等高蛋白品種,推廣「機械條播勻密技術」,畝保苗數成功達到2萬株,較傳統撒播的「滿天星」增密30%以上。「效果是實打實的!」李蓬崗強調,「你看這齣苗整齊均勻,條播通風透光,單產自然突破。」去年(2024年),閆莊村百畝示範田實收單產達205公斤/畝,較徽縣平均水平(141公斤/畝)增產45%,創下全國丘陵山區高產標杆。 徽縣慄川鎮的肉牛養殖場,周圍是複種示範田。徽縣委宣傳部供圖 科技賦能讓豆田煥發新活力,徽縣更著力打通生態循環的「任督二脈」。徽縣慄川鎮書記王利強指向田埂邊的玉米帶解釋道:「鼓勵農戶開展複種大豆套種玉米,大豆玉米同時收穫,製成優質青貯飼料,直供鎮上的富發肉牛、千家生豬等養殖基地。」 在養殖場另一端,則是循環鏈條的閉環關鍵。「養殖糞汙經過科學處理,『變廢為寶』成為上好的有機肥,安全高效地還田。」王利強說,「這一套閉環下來,豆農的玉米青貯有了穩定銷路,牛場豬場的飼料成本顯著降低,糞肥又滋養了土壤。大豆田的有機質提升了,作物品質也更優了。」 這種循環效應正在帶動產業全面升級。王利強介紹說,慄川鎮與甘肅兆豐農業籤訂的優質高蛋白大豆訂單,直接帶動豆農增收。這些優質原料支撐了「菽美」豆製品品牌遠銷25個國家和地區,據縣農技中心評估,相關產業鏈條產值已超2.11億元。「這不僅僅是種地,是在土地上構建起一個融合增值的新農業系統。」王利強自豪地表示。 五月中旬,慄川鎮依託郇莊宋代白塔舉辦「初見·白塔」鄉村音樂節。何方 攝 放眼遠眺,千年宋塔與碧綠豆田、忙碌農人交織成一幅生動的現代田園畫卷。這不僅是生態農場的背景板,更是當地「農文旅融合」戰略的活力源泉。王利強如數家珍:「我們以農業為基盤,深挖文化潛力。白塔下的鄉村音樂節、油菜花海、紅色教育基地,把產區變成了景區,田園變成了公園,吸引來八方遊客,帶動了農特產品銷售,真正實現了『種風景、賣產品、興文化』的統一。」 從科技解鎖單產密碼,到種養循環激活沃土生金鍊,再到文旅融合點染田園新彩,都凝聚成當地驅動「穩糧擴豆」戰略、打造鄉村振興「金色答卷」的澎湃動能,讓麥豆輪作的「乾坤」盡顯,讓塔韻田歌裡的「三業融合」綻放出持久活力。(完)
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