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《树木生长对气候变化的响应研究取得重要进展》

  • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者： 黄翠
  • 发布时间：2017-03-31

  • 研究森林生态系统树木生长及组分对气候变暖诱导的干旱响应是深入认识全球气候变化对森林生态系统结构、功能以及森林演替影响的关键方向之一。尤其是近年来北半球寒带混交林优势种山杨树大面积生长减缓及个体死亡率增加被普遍认为与气候变暖有关，但究竟是不是由干旱直接驱动的，学术界仍无定论。  
    　　中国科学院华南植物园森林生态与模拟研究组黄建国研究员与加拿大阿尔伯特大学合作者 通过沿纬度梯度上千公里广阔空间尺度的山杨树生长研究，运用混合模型定量树木生长与温度、降水、干旱指数以及标准降水指数（ Standardized Precipitation Index SPI) 和标准降水蒸散指数（ Standardized Precipitation Evapotranspiration Index SPEI ）等关系，发现干旱指数的时空变化与杨树生长的时空变化高度一致，干旱的持续时间越长、范围越大将导致山杨生长急剧下降，干旱指标的时空异质性可以解释生长的空间异质性，并提出通过监测干旱指标来评估不断增强的干旱胁迫对混交林山杨树种生长的影响。研究阐明了由气候变暖诱导的干旱是导致近年来大量树木生长减缓和死亡的直接驱动力，该结果从机制上解释了由气候变暖导致森林衰退的原因，为林业可持续发展提供科学支撑。  
    　　相关研究成果已发表在全球变化领域著名 SCI 期刊 Global Change Biology （ 2016 影响因子 8.444 ）上。 该研究得到中国科学院相关人才计划项目、国家自然科学基金、中国博士后科学基金项目等的资助。

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相关报告

  • 《我所科研人员在北极气候变化研究方面取得重要进展》
    • 来源专题：深海资源开发
    • 编译者：徐冰烨
    • 发布时间：2025-05-14
    • 近日，我所海气中心极地研究团队在北极大西洋水年际变化研究方面取得重要进展，揭示了近30年来北极欧亚海盆中大西洋水层变冷并下沉的现象及其成因。 大西洋水占北冰洋入流的90%，是北冰洋主要的海洋热量来源。尽管分布于150-700 m水层，但其热量仍可通过湍流和双扩散作用向上传递，对海冰消融产生重要影响。我所科研人员通过搜集欧亚海盆中近30年的观测数据发现，欧亚海盆中大西洋水层的核心正在变冷并下沉，整个欧亚海盆大西洋水层的核心在近30年降温约0.36°C并下沉约47 m（图1）。这一现象主要由弗拉姆海峡入流的流量减少和盐度增加共同驱动所致。近30年来弗拉姆海峡入流体积减少了28%（导致大西洋层核心温度下降），同时其盐度上升了约0.1 PSU（致使大西洋层核心下沉）（图2）。除了弗拉姆海峡的入流的减弱以外，“大西洋化”现象也是欧亚海盆中大西洋水层变冷的原因之一，其影响要远小于弗拉姆海峡的入流变化。减弱的弗拉姆海峡入流减少了进入欧亚海盆的海洋热量，使得大西洋水层热含量降低，削弱了其向上的热量输送，从而对近期北冰洋海冰消融减缓产生了重要影响。 相关成果以“Cooling and sinking of the Atlantic Water in the Eurasian Basin since 1990s”为题，2025年5月发表于国际地学TOP期刊《Geophysical Research Letters》。我所海气中心孔彬助理研究员为论文第一作者，高立宝研究员为论文通讯作者，郭桂军和王世柱副研究员为论文合作作者，该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。 论文链接： http://dx.doi.org/10.1029/2025GL114720 图1、欧亚海盆中大西洋水层的年际变化 图2、不同影响因素对于大西洋水层热量变化的贡献
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  • 《武汉植物园在高山树线响应气候变化方面取得新进展》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2022-05-25
    • 　　高山树线 (alpine treeline) 通常被认为是亚高山森林和高山草甸之间的气候敏感区域，全球范围的树线通常处于生长季土壤温度为6-7℃的海拔位置。过去的一个世纪以来，全球范围内几乎都出现了较为明显的气候变暖现象，其中高海拔和高纬度地区的变暖现象最为明显。因此，在全球范围内，树线几乎都发生了响应气候变暖而向高海拔迁移以及树木密度增加的现象。然而，对于树线交错区的位置迁移和树木密度增加之间的相互关联目前知之甚少。过去在区域和局域尺度上关于这两个生态过程的研究通常会产生不一致的结果。例如，部分树线区域出现了较为明显的树木密度增加而没有发生明显的树线位置迁移，而另外一些树线则出现了相反的现象。 　　近日，武汉植物园森林生态学科组发现了树线位置迁移和密度变化差异的全球性格局，相关成果以“Climate warming will widen the lagging gap of global treeline shift relative to densification” 为题发表于国际学术期刊Agricultural and Forest Meteorology。 　　研究人员通过量化全球范围树线交错区位置迁移速度与树木致密化速度之间的差异，并且探讨其背后的驱动因子。研究发现位置迁移和致密化之间的不匹配性存在于全球范围内超过63%的树线区域 （图1）。这一结果主要是由温度变化导致的，具体表现为：与树木致密化的速度相比，当温度变暖的速度增加时，树线上移的速度趋于明显的下降趋势 （图2）。因此，我们的研究结果表明，气候变暖的加速扩大了树线上移速率与树木致密化速率之间的不匹配程度，从而扩大了全球树线迁移相对于树木致密化的滞后差距。 　　武汉植物园助理研究员史航为论文第一作者，党海山研究员为通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金（31971491，31770517），中国环科院生物多样性调查和评估项目（2019HJ2096001006）和中国科学院科技服务网络计划（KFJ-STS-QYZD-178）的资助。
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