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青藏高原被誉为“地球第三极”⑧，是世界上典型的高海拔区域④，森林是其植被的重要组成部分⑧。青藏高原上林线分布广泛⑰，对全球气候变化响应敏感❷，因此它们成为研究全球气候变暖的重点④，备受关注⑤。近期⑥，中国科学院植物研究所研究员张齐兵②、副研究员吕利新与合作者发现⑳，青藏高原东部林线交错带成熟树木之间的竞争较为普遍④，并且在全球变暖下可能会进一步加剧①。

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▓，高山林线是森林分布的海拔上限❶，但它并非一条线⑫，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⑳，生态学里面叫交错区⑩。树线则处于林线过渡区之内⑨，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⑤，而超过树线的更高地区常常只有幼苗⑨，或者畸形化⑯、灌木化个体存在⑯。不同于具有内稳定性的郁闭森林内部⑥，林线这一生态过渡带中的生态⑦、气候等自然条件十分恶劣❶。

由于林线环境条件恶劣⑦，根据“环境胁迫梯度理论”⑦，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▓。然而⑯，我们最新的研究表明⑨，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⑫，并且竞争在过去几十年内显着增强❶，与之前的观点相反⑥。

我们在青藏高原设立了18个海拔4300米以上的林线样地⑱，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⑭，并利用树木年轮数据多年连续③、准确定年的特点②，建立了年际尺度①、可回溯性的“邻域指数”▓。这一指数能够反映树木生长间的关系③，如果正相关就表明树木之间的互利关系⑬，负相关则表明树木间的竞争关系④。结果表明❷，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❶。

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①？

过去几十年内⑨，气候加速变暖⑩，一方面缓解了林线低温限制⑰，幼树更新有所改善⑪，另一方面可能改变了资源的可用性①。比如⑮，温度升高会使环境中的水分蒸发⑩，降低水分有效性⑩，还会加剧空气干旱胁迫⑧，导致树木蒸腾失水加重⑫，进一步加剧树木间的竞争强度⑱。总之③，气候变暖背景下林线树木之间的竞争强度增加了⑮。

树木之间的竞争可能减缓树木生长⑮，使耐旱能力较强的物种或个体更具优势⑨。这种影响的长期积累可能影响森林群落结构⑬，进而改变碳储存❸、生物多样性等生态功能①。

然而⑯，竞争不完全等于不利⑥，我们并不能把树木间的竞争简单地解读为负面影响❶。这是因为⑤，竞争就像给低温限制缓解后的林线泼了“一盆冷水”⑨，能够避免森林过度拥挤和增长⑯，优化了树木结构①，从而能够增强抵御未来多变气候影响的能力①。气候变化从来都不是简单的⑯、匀速的变化②，伴随而来的更多是霜冻⑰、热浪⑯、干旱④、虫害等系列不确定的极端事件侵袭⑫，森林结构在竞争中不断优化才能更好地应对这一境况▓，历尽沧桑后依然挺拔生长⑬。

关注森林❶，关注未来⑤、这项最新研究揭示了林线树木之间的竞争作用⑰，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⑰。恰恰相反⑳，我们的另一项研究表明③，林线树木也会为幼苗的更新提供庇护⑨，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▓。

由此可见⑯，林线树木间的关系是十分复杂的⑱，随着萌芽⑥、生长等不同生命过程的到来而有所变化⑨，最终促成高海拔生态系统对气候变暖产生复杂响应⑲。鉴于此⑨，我们需要进一步监测⑨、调查和研究⑤，解析林线树木不同生长过程的发展规律③，进而预测青藏高原生态系统的长期变化❶，促进森林功能的可持续发展❸。

林线树木展现出来动态化的竞争与合作关系⑫，既是气候变暖影响生态系统的缩影⑯，也是森林在大自然中极具生存智慧的集中体现⑲，更提醒我们要重视环境保护⑯，参与森林维护⑩，续写自然界的绿色未来⑧。

参考文献：❷、出品：科普中国⑦、监制：中国科普博览

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