过去200年来青海玉树地区树线位置与种群结构变化

As the elevational and nothern limit of erect trees,treeline is potentially sensitive to climate change, being an important ecological idicator for investigating the response of the distribution dynamics of forest to climate change.The highest natural treeline in the northern hemisphere was found on the Tibetan Plateua, which provides an ideal platform to study the response of treeline dynamics to climate variability. As the key area for ecological conservation and climate change in the Three Rivers Source Region,Yushu, the western borders of forst on the Tibetan Plateau,has the typical alpine treelines. Under climate warming scenario,whether alpine treeline in Yushu advance to higher altitude or not? what changes have taken place in structure and pattern of treeline? Up to date, we can not answer these questions.Hence, Picea likiangensis var. balfouriana and Sabina tibetica Kom treeline plots in Yushu will be investigated.Using dendroecological methods,we reconstruct the age structure of treeline plots during 200-400 years, reveal the response of treeline ecosystem to cliamte change.Based on the studies for microclimatic conditions，regeneration dynamics and spatial-temporal patterns of treelines, this project can lay the foundation for the further understanding of the mechanisms for alpine treeline daynamics on the Tibetan Plateau.

树线作为直立树木分布的海拔上限或纬度北界，对气候变化具有潜在的敏感性,是揭示森林生态系统对气候变化响应的天然实验室。青藏高原具有北半球最高海拔的天然树线，是研究自然状况下树线波动对气候变化响应的理想材料。作为青藏高原三江源生态保护的关键区域，青海玉树一带为青藏高原森林分布的西界之一，发育了典型的高山树线。在全球变暖背景下，玉树一带高山树线是否已经向更高海拔扩张？过去几百年来，这些高山树线结构与格局发生了哪些显著变化？然而，迄今我们不能回答这些问题。围绕以上科学问题，本项目拟在玉树一带开展了大果圆柏和川西云杉树线样地调查，重建过去200-400年来树线位置和种群结构的变化，揭示了树线生态系统对气候变化的响应。此项目通过对树线微气象特征、更新状况以及树线波动历史的研究，为人们深入理解青藏高原高山树线变化机制奠定基础。

作为直立树木分布的海拔上限，树线对气候变化具有潜在的敏感性，是研究高山森林分布动态对气候变化响应的理想生态指标。作为三江源生态保护的关键区域，青海玉树一带发育了典型的高山树线。全球变暖背景下，玉树一带山区高山树线是否已经向更高海拔扩张？过去200-400年来，高山树线结构与格局发生了哪些显著变化？虽然玉树三江源是我国气候变化和自然保护的关键区域，但迄今我们并未关注以上科学问题。围绕这两个关键科学问题，申请人选取大果圆柏和川西云杉作为研究对象，以玉树东中林场和白扎林场内6个树线大样地（30 ×200-260 m）为例，调查了样地内所有树木的XY坐标、年龄、胸径、树高、冠幅等参数；基于树轮生态学方法，重建了过去400年来样地内树线位置和结构变化历史。为探讨树线小气候特征，在玉树林区架设了一台自动微型气象站。结果表明，树线附近的小气候特征以冷湿和微风为主。4条川西云杉树线和2条大果圆柏树线位置变化呈现出显著的时空差异性。尽管过去100年来玉树地区气候变暖趋势十分显著，然而，6个样点的树线位置并没有出现一致的、大幅度的爬升，这说明非温度因子在控制树线位置变化方面也发挥了重要作用。通过分析树线之上植被厚度指数与过去100年来树线爬升幅度之间的关系，发现种间交互作用调控着树线上升速率，这是对树线研究理论的新贡献。尽管存在坡向、海拔、树种等局地样点差异，川西云杉和大果圆柏树线种群的密度在过去30-50年来均有明显的增加，这与玉树地区气候变暖趋势相一致，也和青藏高原其它山区的研究结果相吻合。以上结果表明种群密度而非树线位置可能是指示青藏高原气候变化的敏感生态指标。今后的研究中，应充分利用种群密度这一敏感生态指标探讨气候变化与高山森林动态之间的相互关系。