全球氣候變化背景下長(zhǎng)白山森林生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)

陳慶紅+張睿+李冰巖+李秀林+邴貴平

摘要：科技發(fā)展在給人們帶來(lái)方便的同時(shí)也在影響人們的生活環(huán)境。長(zhǎng)白山作為北方最大的森林生態(tài)系統(tǒng)，它受到的影響更是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本文主要分析目前氣候變化的趨勢(shì)，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)論述了長(zhǎng)白山生態(tài)系統(tǒng)在氣候變化趨勢(shì)下的響應(yīng)。

關(guān)鍵詞：全球氣候變化；生態(tài)系統(tǒng)；長(zhǎng)白山；響應(yīng)

基金項(xiàng)目：“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國(guó)家科技計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAD22B0401）

中圖分類號(hào)： S718.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.05.041

森林生態(tài)系統(tǒng)是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)之一，也是最復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，它的生物資源豐富，系統(tǒng)呈生物量和生物生產(chǎn)力多樣性特點(diǎn)。森林面積占陸地面積的26%，但森林碳的儲(chǔ)備量占整個(gè)陸地的80%以上。全球氣候變化不可避免地影響森林生態(tài)系統(tǒng)，森林生態(tài)系統(tǒng)在受到影響的情況下也在做出響應(yīng)。

1長(zhǎng)白山森林系統(tǒng)概況

吉林省東南部的長(zhǎng)白山是天然保護(hù)區(qū)，它的年平均溫度約3.5℃，年平均降水量約696毫米，日照時(shí)數(shù)1800～2300小時(shí)，屬于溫帶大陸性山地氣候。長(zhǎng)白山的生態(tài)系統(tǒng)比較完整，山上氣候變化多樣，植物種類豐富，地區(qū)土壤多數(shù)是森林土，呈暗棕色，所種植的優(yōu)勢(shì)樹(shù)木主要是紅松、蒙古櫟、椴樹(shù)等。長(zhǎng)白山從底到頂?shù)母叨却蠹s為2000米，分布著5個(gè)植被帶，分別是闊葉林帶、針葉闊葉混交林帶、針葉林帶、岳樺林帶和高山苔原帶。

2全球氣候變化趨勢(shì)及對(duì)長(zhǎng)白山生態(tài)系統(tǒng)的影響

在IPCC第三次評(píng)估報(bào)告中指出，全球氣候變暖的背景下，中國(guó)的氣候也明顯受到了影響。最突出的表現(xiàn)是在最近100年中，中國(guó)氣候溫度上升了0.4℃～0.5℃，長(zhǎng)白山是中國(guó)氣候變暖影響最大的地區(qū)。長(zhǎng)白山海拔2100米左右，氣候嚴(yán)寒，一年中大概有9個(gè)月是積雪覆蓋，但受全球氣候變暖影響，二氧化碳濃度漸增，并考慮氣溶膠濃度變化的情況下，長(zhǎng)白山將不斷變暖，而且降水量也不斷增加。森林與氣候間的關(guān)系非常密切，氣候的變化也對(duì)森林有著非常大的影響，隨著全球氣候變化，長(zhǎng)白山森林植物分布也將產(chǎn)生巨大變化，氣候變化引起的生態(tài)系統(tǒng)變化會(huì)使生物多樣性減少，許多十分珍貴的樹(shù)種將會(huì)消失。二氧化碳濃度的上升會(huì)改變森林的生物量和生產(chǎn)力，氣候變化使得長(zhǎng)白山冬季溫度升高，春季提早到來(lái)，植物提前開(kāi)花放葉，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和植物特種結(jié)構(gòu)改變。

3全球氣候變化情況下長(zhǎng)白山生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)

森林對(duì)氣候適應(yīng)比較緩慢，適應(yīng)能力弱，所以非常容易受到氣候變化的不利影響。長(zhǎng)白山由于海拔比較高，而氣候變化隨著海拔高度變化增大，影響主要表現(xiàn)在改變森林生態(tài)系統(tǒng)的分布和植物品種的組成。長(zhǎng)白山山腳是暖濕帶氣候，山頂是多變復(fù)雜的極地氣候，山腳的平均溫度大概在2.9℃左右，山頂溫度在-7.4℃左右。長(zhǎng)白山地區(qū)的降水量比較多，降水量隨著海拔的高度而變暖，山腳降水量約為800毫米左右，山頂?shù)奶斐亟邓縿t達(dá)到1350毫米左右。本文主要以長(zhǎng)白山地區(qū)紅松闊葉林和云杉、冷杉林受氣候影響的響應(yīng)為研究對(duì)象。

3.1紅松闊葉林對(duì)氣候變化的響應(yīng)

當(dāng)全球氣候普遍增溫，并降水量不變的情況下，紅松闊葉林地帶的紅松、闊葉蒙古櫟還有松樹(shù)的品種和數(shù)量在減少，有的品種甚至消失。而其他種類的椴樹(shù)和白蠟樹(shù)的數(shù)量卻在增加，并逐漸成為這一區(qū)域的主要樹(shù)種。這表明氣候變暖后，此區(qū)域更適合紫椴和水曲柳等闊葉樹(shù)的生長(zhǎng)，而該區(qū)域之前的主要樹(shù)種紅松會(huì)因?yàn)闅夂蜃兣Ｖ股L(zhǎng)甚至消失。

當(dāng)全球氣候變化影響普遍增溫，并降水量變化的情況下，紅松闊葉林的變化與降水量不變情況類似，也是以紫椴和水曲柳為主要生長(zhǎng)樹(shù)種，不同的是降水量的不同改變了闊葉林中各個(gè)生物數(shù)量。氣候變暖使長(zhǎng)白山地區(qū)原有的紅松闊葉林帶變成以闊葉樹(shù)為主，降水量不會(huì)影響樹(shù)種，只會(huì)影響樹(shù)種生物的數(shù)量。

3.2云杉、冷云杉林對(duì)氣候變化的響應(yīng)

云杉和冷杉林處在長(zhǎng)白山的中山帶，這個(gè)地帶氣候濕冷，土壤是棕色泰加林土為主。根據(jù)林業(yè)調(diào)查顯示，這個(gè)地帶也有一定的紅松生存，但是由于區(qū)域環(huán)境限制，闊葉樹(shù)種生長(zhǎng)比較差。氣候變暖后，之前的優(yōu)勢(shì)樹(shù)種云杉、冷杉林?jǐn)?shù)量開(kāi)始減少，而和它一起混生的紅松數(shù)量開(kāi)始增加，群落中的樺樹(shù)、椴樹(shù)等一些闊葉生物的數(shù)量也在增加。上部云杉、冷杉林帶主要以云冷杉和少量落葉松為主，紅松在這個(gè)地帶沒(méi)有分布。當(dāng)全球氣候變化影響普遍增溫，并降水量不變的情況下，由于冷杉是適合生長(zhǎng)在高山且寒冷地區(qū)，對(duì)氣候變暖比較敏感，所以云杉、冷杉林群落的變化是云冷杉的樹(shù)種數(shù)量會(huì)小幅度上升。因?yàn)樵谶@種情況下，對(duì)于云冷杉來(lái)說(shuō)改善了生長(zhǎng)環(huán)境，數(shù)量增加也是必然。當(dāng)全球氣候變化影響普遍增溫，并降水量變化的情況下，生物群落的變化與之前基本相同，區(qū)別是紅松、樺樹(shù)、椴樹(shù)等闊葉樹(shù)種的生物數(shù)量在增加。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)白山地區(qū)森林系統(tǒng)受氣候變化影響變化，以紅松闊葉林和云杉、冷杉林為例調(diào)查得出結(jié)論：氣候變暖，長(zhǎng)白山地區(qū)的溫帶闊葉林中紅松林中的闊葉林的比重增加，該地區(qū)的植物群落將以闊葉樹(shù)種為主，氣候變化越明顯，闊葉樹(shù)種的增加也越明顯。降水量不影響樹(shù)種分布，影響的是生物數(shù)量。云冷杉林帶群落中出現(xiàn)了紅松闊葉林帶的樹(shù)種，溫度增加幅度的變大，使得紅松闊葉林帶樹(shù)種增加數(shù)量變多，所占的比例也增加。這表明氣候變暖的幅度影響紅松闊葉林在群落中所占比例，無(wú)論降水量增加還是減少，都對(duì)長(zhǎng)白山區(qū)域的生物種類影響不大，只對(duì)生物數(shù)量有少量影響，所以溫度影響是長(zhǎng)白山地區(qū)森林生態(tài)環(huán)境的主要因素。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：陳慶紅，本科學(xué)歷，高級(jí)工程師，研究方向：森林保護(hù)及野生植物引種馴化。