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青藏高原被誉为“地球第三极”⑦，是世界上典型的高海拔区域⑤，森林是其植被的重要组成部分⑥。青藏高原上林线分布广泛⑱，对全球气候变化响应敏感⑰，因此它们成为研究全球气候变暖的重点⑰，备受关注❶。近期❷，中国科学院植物研究所研究员张齐兵❸、副研究员吕利新与合作者发现⑲，青藏高原东部林线交错带成熟树木之间的竞争较为普遍⑰，并且在全球变暖下可能会进一步加剧⑭。

西藏丁青县硕督镇川西云杉林线

全新认知：林线树木之间相互竞争

简单来说⑯，高山林线是森林分布的海拔上限⑲，但它并非一条线❸，而是一条或宽或窄的介于郁闭森林与树种线之间的过渡区⑯，生态学里面叫交错区⑫。树线则处于林线过渡区之内⑥，指的是树木直立生长达到2米以上的个体形成的一个边界⑥，而超过树线的更高地区常常只有幼苗①，或者畸形化⑮、灌木化个体存在②。不同于具有内稳定性的郁闭森林内部❸，林线这一生态过渡带中的生态⑫、气候等自然条件十分恶劣⑥。

由于林线环境条件恶劣⑬，根据“环境胁迫梯度理论”③，生态学家此前认为林线树木可能因环境严酷而相互支持和促进⑬。然而⑳，我们最新的研究表明❶，青藏高原东部林线树木之间的相互作用主要表现为竞争作用⑰，并且竞争在过去几十年内显着增强⑳，与之前的观点相反①。

我们在青藏高原设立了18个海拔4300米以上的林线样地❶，调查了样地内所有树木和幼苗的空间位置以及树木的年轮数据⑱，并利用树木年轮数据多年连续⑧、准确定年的特点③，建立了年际尺度⑱、可回溯性的“邻域指数”⑳。这一指数能够反映树木生长间的关系⑨，如果正相关就表明树木之间的互利关系⑥，负相关则表明树木间的竞争关系⑧。结果表明③，青藏高原东部林线树木之间的相互作用主要表现为竞争作用⑥。

科研人员在林线以上搭设帐篷保障样地调查

竞争≠有害：气候变暖如何影响林线树木❷？

过去几十年内⑭，气候加速变暖⑲，一方面缓解了林线低温限制⑥，幼树更新有所改善⑯，另一方面可能改变了资源的可用性⑬。比如⑳，温度升高会使环境中的水分蒸发⑥，降低水分有效性⑪，还会加剧空气干旱胁迫⑨，导致树木蒸腾失水加重❷，进一步加剧树木间的竞争强度⑤。总之⑮，气候变暖背景下林线树木之间的竞争强度增加了⑥。

树木之间的竞争可能减缓树木生长⑧，使耐旱能力较强的物种或个体更具优势⑭。这种影响的长期积累可能影响森林群落结构②，进而改变碳储存⑳、生物多样性等生态功能❸。

然而④，竞争不完全等于不利⑩，我们并不能把树木间的竞争简单地解读为负面影响①。这是因为❶，竞争就像给低温限制缓解后的林线泼了“一盆冷水”⑭，能够避免森林过度拥挤和增长❶，优化了树木结构⑥，从而能够增强抵御未来多变气候影响的能力⑳。气候变化从来都不是简单的②、匀速的变化②，伴随而来的更多是霜冻⑰、热浪⑪、干旱①、虫害等系列不确定的极端事件侵袭⑧，森林结构在竞争中不断优化才能更好地应对这一境况⑯，历尽沧桑后依然挺拔生长⑯。

关注森林⑯，关注未来⑮、这项最新研究揭示了林线树木之间的竞争作用⑥，但并不意味着我们能把林线树木之间的关系彻底定义为竞争对立关系③。恰恰相反⑬，我们的另一项研究表明⑦，林线树木也会为幼苗的更新提供庇护⑩，通过创造相对优渥的局部小生境来促进幼苗的定殖和存活❷。

由此可见⑱，林线树木间的关系是十分复杂的⑱，随着萌芽⑱、生长等不同生命过程的到来而有所变化⑯，最终促成高海拔生态系统对气候变暖产生复杂响应⑨。鉴于此❸，我们需要进一步监测③、调查和研究⑱，解析林线树木不同生长过程的发展规律⑨，进而预测青藏高原生态系统的长期变化⑳，促进森林功能的可持续发展⑪。

林线树木展现出来动态化的竞争与合作关系②，既是气候变暖影响生态系统的缩影⑪，也是森林在大自然中极具生存智慧的集中体现⑩，更提醒我们要重视环境保护❸，参与森林维护⑩，续写自然界的绿色未来⑱。

参考文献：⑫、出品：科普中国⑨、监制：中国科普博览

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