喜馬拉雅山脈的樹木景觀正在發生改變

在喜馬拉雅山脈，不僅有登山者競相攀登頂峰，樹木之間也在進行一場競爭。近日，一項發表在《自然—植物》的研究表示，在許多地區曾占據主導地位的樺樹正逐漸被生長緩慢的常綠針葉樹——冷杉樹所取代。這一轉變可能會重塑其他物種的棲息地，并改變喜馬拉雅生態系統的發展變化。

喜馬拉雅山脈中部擁有世界上最廣闊且連續的林線之一。在過去200萬至500萬年間，樺樹在冰川前進和后退后遺留的新暴露的崎嶇地帶上建立了棲息地。隨后，喜馬拉雅冷杉開始在這一地區擴散，最終形成了樺樹或冷杉為主的森林“馬賽克”。

目前，喜馬拉雅山脈正在經歷比全球平均水平更快的變暖和干旱事件。樹線標志著樹木生長最高海拔，其如何應對這些快速變化，一直是植物學家Shalik Ram Sigdel感興趣的問題。在他的研究工作中，他經常發現由樺樹和冷杉混生樹線。“我對其中一種樹種相較于另一種樹種是如何作出反應感到非常好奇。”

研究團隊重點研究了珠穆朗瑪峰附近和尼泊爾安納普納保護區西部的關鍵森林，挑選了人為干擾最少且氣候條件相似的林地。在每個地點，他們選取了大約典型籃球場兩倍大小的地塊，包含400到700棵樹木。

團隊在每棵樹的靠近地面的樹干上鉆孔，提取出像鉛筆桿細的木芯，通過計數年輪確定老樹的年齡。對于尚未出現明顯年輪的幼樹，他們通過計數每年生長留下的芽痕判斷其年齡。有了這些數據，Sigdel和同事可以追蹤樹線上每種樹木的分布，確定新生樹木的數量，并分析他們的分布位置和生長模式。

研究團隊發現，冷杉樹近幾十年的繁殖更為活躍，而樺樹的繁殖高峰出現在1920年至1970年之間，其繁殖率近年來較低。此外，冷杉樹每年向上移動約11厘米，而樺樹每年移動6厘米。

研究人員將3種氣候變暖情景——低升溫（最高2°C）、中等升溫（最高3.6°C）以及高升溫（最高4至5°C）與工業化前水平相比，預測了到2100年，樹線在這些溫度情況下可能發生的變化。

通過研究樹木在不同溫度、降水量和濕度條件下的生長情況，他們發現冷杉樹在更溫暖、更干燥的環境下生長的更好，而樺樹則難以適應。研究人員預測，在大多數變暖情景下，冷杉樹可能會繼續向上生長，占據更高的領地，而樺樹的樹線可能保持不變甚至向下移動。

專家指出，這種可能會對生活在這些山脈中的人類和動物帶來負面影響。“不斷擴張的樹林和灌木叢正在縮小雪豹的棲息地，后者更喜歡在開闊的風景地貌捕獵。”美國加利福尼亞州立大學多明格斯山分校的環境科學家Parveen Chhetri說。

Chhetri指出，森林向牧場的逐漸侵占也與牧民的利益發生沖突。這種情況已經在喜馬拉雅中部山谷的朗塘發生了。“當地人甚至開始砍伐樹線，以奪回用于牦牛和綿羊放牧的放牧地。”

Chhetri表示，這類研究能夠為當地居民和林業管理者提供工具，幫助他們預測后則這些樹線將如何隨著氣候動態而變形或移動，以便他們可以為未來做好計劃。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41477-024-01855-0