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李娜等:《Journal of Plant Ecology》长白山苔原带牛皮杜鹃生长的气候敏感性

发布时间:2025-10-30 20:36 点击数:

        在全球气候变暖的背景下,高山地区环境的快速变化导致植物从低海拔向更高海拔迁移。近几十年,长白山岳桦林下草本植物大叶章逐渐侵入到苔原,影响了苔原原生灌木的生长。牛皮杜鹃作为长白山苔原关键物种,对碳封存和生物多样性保护具有重要意义。尽管遥感与样地研究已观测到灌木退化现象,但其长期生长趋势、气候敏感性,以及土壤特性与植物功能性状在不同海拔和入侵梯度中对这些动态的影响仍缺乏系统认识。

本研究基于树木年轮学的原理与方法,利用线性模型和混合效应模型,首次全面分析了不同海拔和大叶章上侵梯度下牛皮杜鹃的径向生长趋势与气候敏感性,并探讨了土壤理化性质与植物功能性状的调节作用。

结果表明,与低海拔相比,高海拔区域牛皮杜鹃表现出更强的长期正向生长趋势;大叶章轻度和中度上侵增强了牛皮杜鹃的正向生长趋势,尤其在低海拔地区更为突出。此外,牛皮杜鹃在中海拔区域的气候敏感性较弱,而在低海拔对冬季温度、在高海拔对春夏温度和降水的响应更强。大叶章上侵进一步增强了这种气候敏感性,具体表现为对春、秋、冬季温度的负响应增强,而对夏季温度与秋季降水的正响应增强。总体而言,海拔主要通过土壤条件和植物大小性状影响牛皮杜鹃的生长及其对降水的敏感性,而土壤条件与叶片经济性状则主导其对温度的敏感性。本研究加深了对高山植被动态与入侵机制的理解,为气候变化背景下的高山生态系统保护提供了科学依据。

研究成果以“Elevation gradient modulates the effects of herbaceous encroachment on the long-term growth trends and climate sensitivity of Rhododendron aureum in alpine tundra”为题,发表于《Journal of Plant Ecology》中科院一区top期刊上。我院已毕业博士生李娜和硕士生侯素可为该论文的共同第一作者,我院杜海波教授和中科院东北地理与农业生态研究所项目副研究员王雷为共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金、国家留学基金、省教育科研基金以及中科院青年人才计划项目的支持。

原文链接:

https://doi.org/10.1093/jpe/rtaf181


图1. 不同海拔、大叶章上侵梯度下,牛皮杜鹃基面积增量(BAI)的长期趋势和近五年平均值图


图2. 不同海拔和大叶章上侵梯度下牛皮杜鹃生长的气候敏感性图


图3. 土壤特性和牛皮杜鹃功能性状的主成分分析图


图4. 海拔、大叶章上侵、土壤特性及植物功能性状对平均BAI、温度敏感性、最高温度敏感性及降水敏感性的标准化总效应图