西雙版納熱帶雨林地處印度—馬來雨林群系的北緣，溫度和降雨條件都處在雨林生態(tài)系統(tǒng)的最低水平，成為了研究氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的理想天然實驗室。歷史數(shù)據(jù)和模型模擬的結(jié)果顯示，中國西南部分地區(qū)及中南半島部分地區(qū)未來遭遇干旱的概率和強度都將增加。
為了探究降雨減少對西雙版納熱帶雨林的影響，中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱版納植物園)全球變化研究組早在2011年初，就在原始林內(nèi)搭建了大型人工減雨控制實驗，并開展了連續(xù)多年的土壤、植物監(jiān)測。近日，相關(guān)成果在線發(fā)表于林學期刊《農(nóng)業(yè)與森林氣象學》上。
在這項實驗中，水分控制的第8~9年，由于大樹的死亡率增加，導(dǎo)致植物碳庫驟降。盡管減雨處理的凋落物輸入和異養(yǎng)輸出大于對照，凈碳匯量也大于對照，使得土壤最上層1米碳氮養(yǎng)分增加，但是，這并不能補償植物碳庫的損失和幼苗的減少。這也意味著，持續(xù)的減雨可能導(dǎo)致樣地群落發(fā)生演替。
另一方面，西雙版納熱帶雨林對土壤干旱的響應(yīng)遠不及對大氣干旱的響應(yīng)敏感。研究人員解釋，這或許和植物可在干季利用更深層的水分有關(guān)。樹木生長環(huán)的數(shù)據(jù)表明，對于存活下來的個體，在較為嚴重的干旱來臨時，樹木徑向生長變緩甚至萎縮，但之后對雨季的徑向生長不構(gòu)成影響，這說明存活的樹木較好地適應(yīng)了季節(jié)干旱。
通過這項長期的實驗研究，研究人員發(fā)現(xiàn)，與以往的認知不同，熱帶雨林中對長期土壤干旱最敏感的可能不是大樹，而是幼苗，而后者代表著森林的未來。其次，短時間尺度上，熱帶雨林碳交換對大氣干旱更為敏感，但目前的群落尺度實驗還很難控制大氣干旱。此外，森林樹木死亡率的增加和碳庫的減少往往發(fā)生在模擬干旱多年后。因此，研究人員建議，未來在研究森林與干旱的關(guān)系時，有必要把時間單位設(shè)置更長，長時間尺度的野外觀測能為更準確預(yù)測氣候變化與森林的未來提供寶貴的，最直接的資料。(胡珉琦)
關(guān)鍵詞： 西雙版納熱帶雨林 雨林群系 雨林生態(tài)系統(tǒng) 版納植物園
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