森林木質(zhì)部碳庫(kù)作為新興熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，相較于傳統(tǒng)認(rèn)知上的其他組分碳儲(chǔ)量(如冠層、凋落物和根系等)，其碳密度更高且周轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)，在緩解氣候變化上的作用可能更具韌性。在全球變暖背景下，春季物候提前和生長(zhǎng)季延長(zhǎng)理論上為森林提供了更長(zhǎng)的光合作用時(shí)間窗口，有潛力促進(jìn)生長(zhǎng)量的增加。但目前對(duì)于樹(shù)木木質(zhì)部生長(zhǎng)周期與生長(zhǎng)量間的關(guān)系還存在爭(zhēng)議，我們?cè)谛陆柼└珊蹬c半干旱區(qū)開(kāi)展了相關(guān)研究。

科研團(tuán)隊(duì)沿阿爾泰山脈南麓選取了四個(gè)森林樣地，覆蓋約400公里范圍。這些樣地代表了溫度和降水的自然過(guò)渡：西北部的喀納斯(KN)相對(duì)寒冷濕潤(rùn);海拔最高的阿勒泰高海拔樣地(AH)，因高海拔而氣候更冷;海拔最低的阿勒泰低海拔樣地(AL)，比AH更溫暖干燥;以及東南部的青河(QH)，是最干旱的樣地。我們?cè)谒膫€(gè)研究地點(diǎn)共選取了35株健康、代表優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的西伯利亞云杉作為樣本樹(shù)。我們發(fā)現(xiàn)在2018年，最溫暖的阿勒泰低海拔站點(diǎn)(AL)擁有最長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間(82.6 ± 13.3 天)，但形成的木質(zhì)部細(xì)胞數(shù)卻最少(63.88 ± 15.6 個(gè))，這表明生長(zhǎng)季長(zhǎng)度與木質(zhì)部生長(zhǎng)之間發(fā)生了解耦。這種解耦現(xiàn)象在2019年有所減弱，因?yàn)樵撃甏杭練鉁氐陀?018年，且夏季降水量高于2018年。春季氣溫升高可通過(guò)觸發(fā)形成層活動(dòng)提前開(kāi)始，從而延長(zhǎng)木質(zhì)部細(xì)胞生產(chǎn)的持續(xù)時(shí)間。充足的夏季降水為膨壓驅(qū)動(dòng)的細(xì)胞分裂和擴(kuò)張?zhí)峁┝吮匾乃?，提高了?xì)胞生產(chǎn)率，這對(duì)干旱和半干旱森林的木材生長(zhǎng)至關(guān)重要。因此，更溫暖的春季氣溫可能放大所觀察到的解耦現(xiàn)象，而充足的夏季降水則可能減弱它。這種解耦突顯了季節(jié)性氣候因素在調(diào)節(jié)干旱和半干旱森林木材形成動(dòng)態(tài)中的關(guān)鍵作用。隨著氣候變化的持續(xù)，更長(zhǎng)、更溫暖的生長(zhǎng)季可能放大水分可用性的重要性，在生長(zhǎng)季水分條件不利時(shí)，將進(jìn)一步限制森林生長(zhǎng)和碳固存。

相關(guān)研究結(jié)果已近期發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Journal of Ecology(《生態(tài)學(xué)雜志》)上。瑞士聯(lián)邦森林、雪與景觀研究所(Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research)王文錦博士后為論文第一作者，中國(guó)科學(xué)院華南植物園張亞玲副研究員為論文的通訊作者。該項(xiàng)目主要受到國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。論文鏈接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1365-2745.70066

圖. 木質(zhì)部細(xì)胞生長(zhǎng)季、生長(zhǎng)速度和細(xì)胞量在樣方和年際間的差異