森林作为全球陆地生态系统的主要组成部分,在土壤保持、气候调节、水文过程、碳循环和生态系统稳定性方面发挥着关键作用。随着全球气候变化,干旱的频率和强度不断增加,森林受到日益增长的干旱压力,严重影响到森林生态系统的稳定性。
沙漠气象研究所树轮团队在伊犁河流域设置了低(1800m)、中(2300m)、高(2800m)三个海拔梯度雪岭云杉采样点,并在低海拔处设置了天然林和人工林各三个样地进行对比分析。我们在九个研究地点采集树木年轮样芯,将树木年轮宽度指数与气象因子结合,探究限制雪岭云杉径向生长的主要因子。并利用帕尔默干旱指数(PDSI)判定干旱事件,用抵抗力(Rt)、恢复力(Rc)、弹力(Rs)三个生态弹性指标来评估雪岭云杉的抗旱能力。我们发现限制雪岭云杉径向生长主要的因子为PDSI。树木径向生长对干旱的抵抗力、恢复力和弹力响应方面,从海拔梯度来看,抵抗力表现为中海拔>高海拔>低海拔;恢复力表现为高海拔>中海拔>低海拔;弹力表现为中海拔>高海拔>低海拔。中高海拔雪岭云杉位于长期受温度与水分高度限制的环境中,对干旱的生态记忆应该要比其他环境适宜的分布区要强,因此中高海拔处雪岭云杉抵御干旱和从干旱中恢复至原来水平的能力比低海拔处雪岭云杉强。从不同林分起源来看,雪岭云杉天然林抵抗力低于人工林,恢复力和弹力强于人工林。密度较高的林分抵抗力显著高于密度较低的林分,且恢复力随着密度的增加而显著降低。且天然林由于其林龄较大,长期处于较干旱环境,对干旱的适应能力高于人工林,遇到严重干旱事件干扰后能及时修复干旱影响。未来要更加关注低海拔雪岭云杉和人工林的个体生长并通过调控林分结构和土壤水分条件提升树木的干旱适应能力,以缓解气候变化对雪岭云杉种群的持续胁迫,保障山地森林生态系统的稳定性与碳汇功能。

图1 雪岭云杉天然林和人工林在不同干旱事件下抵抗力、恢复力、弹力变化
图2 不同海拔梯度雪岭云杉在不同干旱强度下抵抗力、恢复力、弹力变化
相关研究结果发表在林学主流期刊Forest Ecosystems(《森林生态系统》)和 Journal of Forestry Research(《林业研究》)上。沙漠气象研究所和新疆农业大学联合培养的硕士研究生杨巧玲为两篇研究论文的第一作者,沙漠所张瑞波研究员和新疆农业大学孙桂丽教授分别为通讯作者,加拿大不列颠哥伦比亚大学,北京林业大学和天山西部国有林管理局研究人员参与了部分研究工作。该项目受到自治区天山英才计划和国家自然科学基金等项目资助
原文信息:Yang Q, Sun G, Wang G, Liu K, Yang Z, Qin L, Abula A, Xie F, Zhang R. Drought intensity affects radial growth and recovery of P.schrenkiana at varying elevations in the Western Tianshan Mountains, China. Forest Ecosystems,2025:100370
Yang Q, Sun G, Qin L, Gao L, Yang Z, Zhang X, Han X, Jia Y, Xie F, Zhang R. Planted forests in the Ili River Basin exhibit stronger drought resistance, but natural forests are more resilient after drought. Journal of Forestry Research, 2025,36(1), 1-14.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.fecs.2025.100370
https://doi.org/10.1007/s11676-025-01888-x
(作者:张瑞波 校对:张旺 审核:姚俊强)
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