当前位置: 生态系统 >森林系统

全球气候变化对加北方森林影响

2013-07-09来源:中国林业网

气候变暖会使树木的生长季节延长,这是否会增加树木的生长量?这对于森林管理而言是一个很重要的问题。在对气候变化异常敏感的北方地区,这个问题尤其重要。

在加拿大阿尔伯塔大学作博士后的黄建国及其魁北克大学同仁们共同研究了生长季节延长对魁北克西部黑云杉木质部形成和生长的影响,并于5月在《美国植物学杂志》上公布了其研究结果。

木质部细胞的生产方式具有重要意义,因为细胞壁比较厚的木质部细胞可以使木材的密度更高。温度和降水等气候因素不仅会影响细胞的数量,而且会影响到细胞壁的厚度。在2005年和2006年的生长季节(5-9月)黄建国等人在魁北克西部不同纬度(北纬47.5°~50°)的3个地点采集了黑云杉树木样本,用显微镜进行了观察,从而了解了木质部细胞生产的开始和结束时间以及木质部细胞发育的模式。他们将得到的树木细胞生产数据和从当地气象站获得的土壤、气温和降水的数据进行了比较分析。

黄建国说:“每一个小的木质部细胞都含有生长过程中的气象信息。研究微小的木质部细胞可以帮助我们了解气候变化。”他们在观察木质部细胞发生的模式时发现,细胞的生长发育与气温存在密切的相关性。在全部3个试验点,黑云杉的木质部细胞开始生产的时间在2006年早于2005年,相应的是,2006年的春季来得早一些(5月份的气温较高)。这说明温度与木质部生产开始的时间存在正相关。

温度不仅影响细胞开始生长的时间,而且影响这些细胞的生长模式。早材的木质部细胞体积较大且细胞壁较薄,而晚材的木质部细胞体积较小且细胞壁较厚。尽管2006年生长季节初期的气温较高,但是6-8月份的气温实际上比2005年要低。相应地,黄建国等人发现2006年黑云杉树木早材和晚材停止生长的时间比2005年早一些。因此,2006年的晚材细胞在全部木质部细胞中所占的比例较高,而生长轮比较窄。

黄建国说:“我们的研究说明,尽管早春的气候比较温暖理应造成物候学发育提早,但是如果生长季节后期的6-8月份气温较低,北方森林中的黑云杉等树种不会形成较宽的生长轮。这些结果对我们过去认为北方树木可以因春季较温暖而生长得更迅速的观点提出了挑战。”也就是说,不仅春季开始发育的时间对木材生产很重要,而且夏季气温对木材生产也起着重要作用。

黄建国等人准备进一步研究其他北方树种,特别是阔叶树种1年内木质部的形成与气候变暖、树种以及立地的关系。不同树种在生长方面对气候变暖的不同反应将导致森林在生长、林分结构和树种组成上发生变化,也可能会使整个森林生态系统的生产力和碳平衡发生改变。