作者:李晗雪,张杨彬 来源:中国新闻网 发布时间:2024/2/13 22:28:45
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为什么高寒的青藏高原反而拥有更多千年古树?

 

中新社北京2月13日电 题:为什么高寒的青藏高原反而拥有更多千年古树?

——专访中国科学院植物研究所研究员张齐兵

作者 李晗雪 张杨彬

古树历经岁月沧桑,记录了丰富的气候和生态历史信息,具有难以比拟的价值。然而,能历经千年依然顽强生存的古树并不多见,中国的千年古树主要分布在青藏高原地区。

为什么青藏高原能生长较多千年古树?如何确定其树龄?这些千年古树记录了哪些历史信息?从事青藏高原树木年轮学研究20余年的中国科学院植物研究所研究员张齐兵,近日就此接受中新社“东西问”专访。

现将访谈实录摘要如下:

中新社记者:古树的年龄是怎么证实的?青藏高原的千年古树分布在哪里?

张齐兵:一些古树树龄可通过查阅文献记载、走访当地居民、利用树干胸径和树龄的经验关系估计等方法来获知,但往往误差较大。最准确的方法是使用树木生长锥获得树芯样本,读取样本上的年轮数量来确定树龄。

树木年轮的形成是由四季变化带来的。在树干的树皮与木质部中间,有一圈形成层细胞,树木在春季生长时,这些形成层细胞向内分裂形成的木质部细胞体积大、壁薄、颜色较浅,称为早材;在生长季后期形成的细胞体积小、壁厚、颜色较深,称为晚材。浅色早材和深色晚材合起来就是树木一年所形成的木材,即为年轮。头一年深色晚材与第二年浅色早材之间有清晰的分界,这让每一年的年轮得以鉴别。

2023年8月,在西藏日喀则市昂仁县一处海拔4260米的地方,张齐兵与团队发现一棵大果圆柏千年古树。受访者供图

不过,树芯上看得见的年轮数并不一定是该树芯的实际年龄。当气候异常或树木不健康时,会产生“伪年轮”(一年中形成两个或更多轮)或“丢失年轮”(一年没有形成轮)。树木年轮学就是通过对区域内同树种不同个体的树轮样本进行交叉定年,识别“伪年轮”或“丢失年轮”,从而确定每个年轮的形成年份。

我们在青海的海北州、海西州、果洛州,西藏的昌都市、那曲市、林芝市等地采集的树轮样本证实了青藏高原存有较多的千年古树,主要树种是祁连圆柏、大果圆柏、巨柏等柏树。

中新社记者:青藏高原具有高寒等极端环境,为什么反而能生长千年古树?这些千年古树可以为我们讲述哪些“故事”?

张齐兵:关于长寿树的生存机制目前仍尚未明确。主流观点认为,处于一定逆境条件下的树木才能有较长寿命,一个通俗的说法是“长得快,死得早”。

树木在生长过程中不仅被动响应气候和环境变化,也在遇到外界干扰时产生抵抗并从中恢复。这种主动应对外界干扰以维持自身健康的能力,就是生态韧性。我认为树木的生态韧性对其能否“长寿”有重要影响。随着树木年龄增长,越粗的树木对光合产物、水和各类养分资源的需求量也就越大,当这些资源的供给量不能满足需求时,树木的生态韧性就会下降,更难抵御生长过程中遭遇的极端气候、病虫害等自然灾害的影响,通常很难活到千岁。

生长在青藏高原的柏树,经过对高寒和干旱等逆境条件的长期适应,采用慢速生长的策略,减少对各类资源的需求,维持长期生态韧性。所以,高原上的逆境中反而能生长较多的千年古树。研究发现,青藏高原上千年柏树的年轮宽度特别窄,通常远小于1毫米,有着顽强的生态韧性。

我们在西藏那曲市比如县发现了5棵千年柏树,它们在公元1260年至1460年间的树木年轮非常窄,说明其经历了一段长达两百年的困难时期,而后又能恢复到正常生长,这就是生态韧性的体现。另外,我们还比较了历史上前后两次干扰事件中树木年轮的宽窄变化,发现前一次干扰后恢复较慢的树木,在下一次遇到干扰时树轮宽度发生突变的过程就有所减缓。这一现象说明,树木在恢复过程中可能积累了一定的“记忆”,从而在应对下次干扰时增强生态韧性。

当然,青藏高原能生长更多千年古树还有其他原因。比如一些长寿树生长在可避免暴风雪等自然灾害的环境中;另外,由于高原上人口较少,树木受到人类活动的干扰较弱;同时,当地人将大柏树奉为神树,此种文化信仰也有利于古树保护。

古树年轮中记录了很多气候变化信息。比如,我们在青海海西州德令哈市和都兰县发现的7棵千年柏树的树木年轮在公元929年至1031年间较宽。由于这里树轮的宽窄变化与5月到6月降水量呈正相关,这段年轮较宽的时期,很可能说明在中世纪暖期时伴随着有利的水分条件。

千年古树的年轮信息在考古工作中也发挥重要作用。例如,在青海省都兰县热水墓群的年代鉴定中,研究人员通过在野外深山中采集到的祁连圆柏千年间树木年轮数据,测定了古墓中埋藏原木最外圈树轮的形成年份,帮助判定古墓的修建时期为公元7世纪末期到8世纪中后期之间。

中新社记者:近年极端天气频现,公众对全球气候变化下的古树命运也更为关切。您认为全球气候变化对千年古树的生存有何影响?怎样应对?

张齐兵:不少研究表明,千年古树对维护生态系统功能发挥了重要作用。比如,古树是地上和地下众多动物的栖息场所,有效保护了生物多样性,同时也维护了生境的长期稳定。

近年来,全球变暖趋势明显,极端气候事件的强度和频率不断增加。平均海拔超4000米的青藏高原对全球气候变化更为敏感,高寒逆境虽促成了这里古树的长寿,但如果极端气候和自然灾害对古树生境的损害程度超出历史极值,或对古树生长的影响超过生态韧性的阈值,可能致使其生长产生衰退且难以恢复,最终造成树木死亡。

为减缓气候变暖的进程,联合国一直倡导控制大气中温室气体的持续累积,中国也在2020年明确提出“双碳”目标。2023年9月1日,《中华人民共和国青藏高原生态保护法》正式施行,在“尊重自然、顺应自然、保护自然”的指导原则下,制订了一系列关于森林生态环境原真性和稳定性的保护条例。另外,什么因素决定着古树寿命长短,现在还是一个尚未得到全面回答的科学问题,需要加强该领域的科学研究,更好地服务于千年古树的保护工作。(完)

受访者简介:

张齐兵,中国科学院植物研究所研究员,2000年在加拿大维多利亚大学获得博士学位。现任中国科学探险协会常务理事兼副秘书长,中国地理学会树木年轮分会副主任,北京农学院国家林业草原古树健康与古树文化工程技术研究中心学术委员会委员。2001年以来主要从事青藏高原树木年轮生态学研究,实地考察了高原各主要林区,获得了高原上大量的第一手树木年轮数据,阐述了青藏高原过去数百年气候变化的南北空间特征,提出了通过比较树木个体的树轮变化信息来提取树木生长的生命信号从而认识森林生态过程的方法,定量评估了树木生态韧性在森林应对极端气候中的作用,鉴定了多地古树树龄和生长历史。

 
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