觀測植被演替 呵護(hù)高原生態(tài)

圖為西藏林芝市波密縣境內(nèi)，植被隨山體升高而變化。本報(bào)記者 徐馭堯攝

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在青藏高原的山區(qū)，隨著海拔變化，分布著不同的植被類型。不同植被帶之間，是高山植被過渡帶，其變化演替是監(jiān)測高原生態(tài)系統(tǒng)的重要風(fēng)向標(biāo)。近年來，越來越多的科學(xué)工作者投入相關(guān)研究，西藏也圍繞林草資源保護(hù)開展多項(xiàng)工作，共同保護(hù)青藏高原的生物多樣性。

受制于自然條件，植物的生長存在著“天然界線”——它是無形的，受制于水、熱、土壤等諸多自然條件；它也是有形的，高大的樹木和低矮的灌木之間仿佛有一條線，把兩類植被的分布區(qū)“劃開”。這就是植物之間的過渡帶。

在青藏高原的山區(qū)，隨著山巒海拔的升高，各類植物次第分布，從茂密的森林過渡到低矮的灌叢，再到稀疏的草地、荒漠……這些植被之間的過渡帶是如何形成的？對(duì)過渡帶的保護(hù)和研究有著怎樣的意義？

探索過渡帶背后的意義，為更好保護(hù)高原生態(tài)尋找答案

西藏的昌都市、林芝市是觀測植物過渡帶的重要區(qū)域之一。這里降水充沛，平均海拔相對(duì)較低，孕育了廣袤的原始森林。同時(shí)，這里高聳的山峰為觀測和研究植被的垂直分布及其動(dòng)態(tài)變化提供了良好的觀測條件。

在海拔4700多米的色季拉山，可以觀測到從森林到草甸的多種植被類型。海拔較低處，生長著急尖長苞冷杉這種高大的喬木。隨著海拔不斷升高，喬木逐漸變得稀疏而低矮，直至不再分布。此時(shí)，杜鵑這樣低矮的灌叢成為主要的植被類型。而隨著海拔進(jìn)一步升高，灌叢也不見蹤影，草甸成為主要植被類型。

登高遠(yuǎn)眺，冷杉和杜鵑、杜鵑和草甸之間仿佛能描出一條線。一旦越過這條線，植被類型就發(fā)生了根本性變化?！斑@并不是一條嚴(yán)格意義上的線，而是不同植被之間的過渡帶。”中國科學(xué)院墨脫地球景觀與地球系統(tǒng)綜合觀測研究中心研究員張林介紹。

各種自然條件的細(xì)微變化都會(huì)影響這些過渡帶，“因此，對(duì)這些過渡帶的觀測和研究就成為探討植物反應(yīng)和適應(yīng)氣候變化的重要試驗(yàn)場?！敝袊茖W(xué)院青藏高原研究所研究員梁爾源說。

近年來，越來越多科學(xué)工作者開始投入植被過渡帶相關(guān)研究。通過野外科考、設(shè)立觀測站以及一系列新手段，科學(xué)工作者們努力探索著過渡帶背后的科學(xué)意義，為更好保護(hù)高原生態(tài)尋找答案。

溫度、濕度、物種間關(guān)系等，成為影響高原植被過渡帶的綜合因素

對(duì)中國科學(xué)院青藏高原研究所副研究員蘆曉明來說，尋找、觀測、研究這些植被的過渡帶是其重要的工作之一。他曾與科考隊(duì)員在西藏日喀則市薩嘎縣尋找灌木線采樣點(diǎn)時(shí)，無意中發(fā)現(xiàn)一條海拔5280米的香柏灌木線。

“由于香柏存活時(shí)間較長，對(duì)于這些香柏的研究，將幫助我們了解超過百年時(shí)間的氣候變化如何影響極端環(huán)境下的高山灌叢生態(tài)系統(tǒng)。”蘆曉明說，樹線之上植被的生長主要受生長季低溫限制，因此氣候變暖將導(dǎo)致高山樹線向更高海拔遷移。

不但如此，植被的變化還受到過渡帶上不同物種之間競爭的影響。過去100年來，青藏高原不同地區(qū)的樹線上升幅度差異較大——在祁連山北部的兩個(gè)采樣點(diǎn)，樹線分別上升52米和80米，而在色季拉山的三個(gè)采樣點(diǎn)，上升幅度最大僅為0.8米，還有的地方維持不變。

造成差異的原因隱藏在過渡帶上的灌木當(dāng)中。在色季拉山冷杉樹線之上，生長著茂密的杜鵑灌叢。它們的高度可以達(dá)到3米，導(dǎo)致冷杉的種子落地后無法在海拔更高的地方生長，限制了樹線的“爬升”。

“溫度、濕度、物種之間的關(guān)系……這些因素綜合決定了高原植被過渡帶的進(jìn)與退。過渡帶上的種種變化，讓我們對(duì)植被生存和發(fā)展的復(fù)雜性有了更深刻的認(rèn)識(shí)，也讓保護(hù)工作更加有的放矢?！绷籂栐凑f。

探索建立有關(guān)過渡帶的監(jiān)測、評(píng)估和脆弱性預(yù)警機(jī)制

蘆曉明介紹，對(duì)植被過渡帶開展監(jiān)測研究，對(duì)于識(shí)別早期生態(tài)系統(tǒng)失衡信號(hào)、探索失衡原因具有重要科學(xué)意義，對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)很重要。

當(dāng)出現(xiàn)過度放牧?xí)r，牲畜的反復(fù)踐踏會(huì)導(dǎo)致林下土壤板結(jié)或樹苗死亡，進(jìn)而抑制樹線的爬升。此外，人類活動(dòng)還會(huì)通過更加復(fù)雜的機(jī)制作用于植被過渡帶——比如，全球變暖使得植被過渡帶海拔上升，也影響著過渡帶上植物的生長。

“香柏是一種廣泛分布在青藏高原的灌木。觀測和研究發(fā)現(xiàn)，氣候變化使得近100年來高海拔地區(qū)分布的香柏種群更新速度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。”蘆曉明介紹，“種群更新代表了植被的健康程度，種群更新速度下降，顯示出過渡帶上的植被更加脆弱?！?/p>

在色季拉山的樹線上，杜鵑灌叢與冷杉之間的制約關(guān)系也啟示人們：森林是一個(gè)整體，是一個(gè)由不同組分構(gòu)成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。除了伐木等直接會(huì)破壞森林生態(tài)系統(tǒng)的行為，林下的人為干擾等也可能會(huì)影響森林整體的穩(wěn)定性。

對(duì)林芝的不少群眾來說，林下資源是重要的收入來源之一。因而在采摘季，當(dāng)?shù)夭簧汆l(xiāng)鎮(zhèn)干部的重要工作之一，就是組織群眾有序開展林下資源采集?！拔覀兺ㄟ^組織安排，控制進(jìn)入林區(qū)的人員數(shù)量，從而減小人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響?！币幻l(xiāng)鎮(zhèn)工作人員介紹。

近年來，圍繞林區(qū)保護(hù)，西藏開展了多項(xiàng)工作，保護(hù)青藏高原的生物多樣性。

“植物過渡帶代表自然環(huán)境條件下植被生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到了一種穩(wěn)態(tài)和平衡，對(duì)這種平衡的保護(hù)與監(jiān)測都必不可少?！绷籂栐凑f，“青藏高原生態(tài)脆弱，探索建立一套有效的監(jiān)測、評(píng)估和脆弱性預(yù)警機(jī)制，將有助于我們更好地保護(hù)青藏高原的山水草木?！保ㄈ嗣袢?qǐng)?bào)記者 徐馭堯）