□ 祁云枝
地表上出现越来越多的绿色,是一件让人开心的事吗?答案是,不一定。
近日,南方科技大学环境科学与工程学院副教授曾振中团队在《全球变化生物学》发表了最新研究成果。该研究成功构建了一套基于遥感的全球高山林线数据库,深入揭示了在全球气候变暖背景下,高山林线正在逐渐上移的现象,为我们理解气候变化对全球生态系统的影响提供了更为丰富的证据。那么,高山林线为何会上移?它对林地生态系统有何影响?
主要影响因素是温度和降水
高山林线是指在温度、降水、风力等条件发生变化时,在山地的某个海拔附近,高大乔木形成的森林在此消失,逐渐演变为低矮的灌木或者草甸。用一句话概括,高山林线就是指高山上天然林垂直分布的上限。
影响林线高度的主要气候因素是温度和降水。其中,温度对林线有决定性的影响。温度低,对植物生长不利。一般说来,纬度越高,气温越低,山地林线分布越低。然而,影响林线的,不是年最低气温,而是森林生长期的最低气温。高山林线的高度,通常与最热月平均气温7℃等温线相吻合,若最热月平均气温低于7℃,森林就不能正常生长,只能生长草甸或灌丛。换言之,在树木生长期,热量越充足的地方,林线分布越高。全球范围内,受温度影响,高山林线的海拔高度,大致由赤道向两极方向逐渐降低。
在干旱地区,林线受水分的影响也很大,林带高度和最大降水带高度相当。降水减少会使植物的叶子与萌芽出现干化现象,从而限制树木在更高海拔处生长。山地的降水量与大气环流、坡向、海陆位置,以及特殊地形相关,总的说来,山地降水量与山地林线分布高度正相关,即降水量丰富,山地林线分布就较高。
除温度和降水外,强风、火灾、物种入侵,以及人类活动等因素,对林线的影响也很显著。
“白退绿进”存在生态隐患
如今,很多高山地区,比如阿尔卑斯山脉,在无人治理的情况下,也逐渐变绿。这消息非但让科学家高兴不起来,还会为之担忧,因为这部分多出来的绿,可能是地球的“不祥之兆”。
从20世纪80年代开始,瑞士、荷兰、芬兰等国的科学家在长达38年的时间里,共同展开了对阿尔卑斯山的观测与研究。结果表明,在观察区域内,有10%的积雪覆盖面积已经消失,77%的地区植被覆盖率明显升高。也就是说,原本鲜有林木的高山草甸和岩石区域,已经被越来越多的树木覆盖,使得白雪皑皑的山峰,变成一片郁郁葱茏的山林。
究其原因,是温室效应让全球气温升高,导致高山积雪融化,“白退绿进”,林线上升,使得绿色植被增多了。虽然看上去很美,却存在很大的生态隐患,也涉及到经济和社会等诸多问题。
一般来讲,高山林线既是森林生存的“低温界限”,也是生物适宜生存的“低温界限”。林线之上地区,往往覆盖着大量积雪。
林线上移,山顶的积雪区域逐渐变小,对气温的调节作用变小,破坏了山脉原先的生态系统,导致全球气候变暖现象逐渐加剧。事实上,高山区域增加的部分森林的降温作用,根本比不上大片雪域对该地区的降温作用。
积雪是地球冰冻圈的组成部分,冰冻圈是地球气候变化最敏感的圈层之一,是气候变化的“稳定器”。科学家测算了阿尔卑斯山的平均气温后指出,自19世纪以来,已经升高了2℃,比全球上升的平均气温还要高2倍。而且随着太阳活动越发频繁,那么留在地球上的热量就会越来越多,使得全球气温越来越高。由此,加速更多积雪、冰川以及永久冻土的融化,会给地球带来严重灾害。
林线上移,动植物可适宜生存的区域变大,将会出现新的动植物品种,新物种免不了与原有物种产生生存竞争;林线上移,一些动物赖以生存的栖息地将逐渐往更高海拔处缩减,未来雪豹栖息地减少幅度可能达到30%左右,有可能导致其灭绝。