陳慶紅+張睿+李冰巖+李秀林+邴貴平
摘要:科技發(fā)展在給人們帶來方便的同時(shí)也在影響人們的生活環(huán)境。長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,在此基礎(chǔ)上詳細(xì)論述了長白山生態(tài)系統(tǒng)在氣候變化趨勢下的響應(yīng)。
關(guān)鍵詞:全球氣候變化;生態(tài)系統(tǒng);長白山;響應(yīng)
基金項(xiàng)目:“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計(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長白山森林系統(tǒng)概況
吉林省東南部的長白山是天然保護(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)勢樹木主要是紅松、蒙古櫟、椴樹等。長白山從底到頂?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全球氣候變化趨勢及對長白山生態(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,中國氣候溫度上升了0.4℃~0.5℃,長白山是中國氣候變暖影響最大的地區(qū)。長白山海拔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,氣候的變化也對森林有著非常大的影響,隨著全球氣候變化,長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,氣候變化使得長白山冬季溫度升高,春季提早到來,植物提前開花放葉,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白山生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)
森林對氣候適應(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)為研究對象。
3.1紅松闊葉林對氣候變化的響應(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。而其他種類的椴樹和白蠟樹的數(shù)量卻在增加,并逐漸成為這一區(qū)域的主要樹種。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的生長,而該區(qū)域之前的主要樹種紅松會(huì)因?yàn)闅夂蜃兣V股L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樹種,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。氣候變暖使長白山地區(qū)原有的紅松闊葉林帶變成以闊葉樹為主,降水量不會(huì)影響樹種,只會(huì)影響樹種生物的數(shù)量。
3.2云杉、冷云杉林對氣候變化的響應(yīng)
云杉和冷杉林處在長白山的中山帶,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,闊葉樹種生長比較差。氣候變暖后,之前的優(yōu)勢樹種云杉、冷杉林?jǐn)?shù)量開始減少,而和它一起混生的紅松數(shù)量開始增加,群落中的樺樹、椴樹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在高山且寒冷地區(qū),對氣候變暖比較敏感,所以云杉、冷杉林群落的變化是云冷杉的樹種數(shù)量會(huì)小幅度上升。因?yàn)樵谶@種情況下,對于云冷杉來說改善了生長環(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、椴樹等闊葉樹種的生物數(shù)量在增加。
4結(jié)語
通過對長白山地區(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種為主,氣候變化越明顯,闊葉樹種的增加也越明顯。降水量不影響樹種分布,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種,溫度增加幅度的變大,使得紅松闊葉林帶樹種增加數(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,無論降水量增加還是減少,都對長白山區(qū)域的生物種類影響不大,只對生物數(shù)量有少量影響,所以溫度影響是長白山地區(qū)森林生態(tài)環(huán)境的主要因素。
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作者簡介: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。