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        東西問丨張齊兵:為什么高寒的青藏高原反而擁有更多千年古樹?

        發布時間:2024-02-20 09:50:00來源: 中國新聞網

          為什么高寒的青藏高原反而擁有更多千年古樹?

          ——專訪中國科學院植物研究所研究員張齊兵

          

          古樹歷經歲月滄桑,記錄了豐富的氣候和生態歷史信息,具有難以比擬的價值。然而,能歷經千年依然頑強生存的古樹并不多見,中國的千年古樹主要分布在青藏高原地區。

          為什么青藏高原能生長較多千年古樹?如何確定其樹齡?這些千年古樹記錄了哪些歷史信息?從事青藏高原樹木年輪學研究20余年的中國科學院植物研究所研究員張齊兵,近日就此接受中新社“東西問”專訪。

          現將訪談實錄摘要如下:

          中新社記者:古樹的年齡是怎么證實的?青藏高原的千年古樹分布在哪里?

          張齊兵:一些古樹樹齡可通過查閱文獻記載、走訪當地居民、利用樹干胸徑和樹齡的經驗關系估計等方法來獲知,但往往誤差較大。最準確的方法是使用樹木生長錐獲得樹芯樣本,讀取樣本上的年輪數量來確定樹齡。

          樹木年輪的形成是由四季變化帶來的。在樹干的樹皮與木質部中間,有一圈形成層細胞,樹木在春季生長時,這些形成層細胞向內分裂形成的木質部細胞體積大、壁薄、顏色較淺,稱為早材;在生長季后期形成的細胞體積小、壁厚、顏色較深,稱為晚材。淺色早材和深色晚材合起來就是樹木一年所形成的木材,即為年輪。頭一年深色晚材與第二年淺色早材之間有清晰的分界,這讓每一年的年輪得以鑒別。

          

          2023年8月,在西藏日喀則市昂仁縣一處海拔4260米的地方,張齊兵與團隊發現一棵大果圓柏千年古樹。受訪者供圖

          不過,樹芯上看得見的年輪數并不一定是該樹芯的實際年齡。當氣候異?;驑淠静唤】禃r,會產生“偽年輪”(一年中形成兩個或更多輪)或“丟失年輪”(一年沒有形成輪)。樹木年輪學就是通過對區域內同樹種不同個體的樹輪樣本進行交叉定年,識別“偽年輪”或“丟失年輪”,從而確定每個年輪的形成年份。

          我們在青海的海北州、海西州、果洛州,西藏的昌都市、那曲市、林芝市等地采集的樹輪樣本證實了青藏高原存有較多的千年古樹,主要樹種是祁連圓柏、大果圓柏、巨柏等柏樹。

          中新社記者:青藏高原具有高寒等極端環境,為什么反而能生長千年古樹?這些千年古樹可以為我們講述哪些“故事”?

          張齊兵:關于長壽樹的生存機制目前仍尚未明確。主流觀點認為,處于一定逆境條件下的樹木才能有較長壽命,一個通俗的說法是“長得快,死得早”。

          

          中國巨樹科考隊發布在西藏察隅縣發現的云南黃果冷杉的準確高度為83.4米?!耙靶灾袊惫ぷ魇夜﹫D

          樹木在生長過程中不僅被動響應氣候和環境變化,也在遇到外界干擾時產生抵抗并從中恢復。這種主動應對外界干擾以維持自身健康的能力,就是生態韌性。我認為樹木的生態韌性對其能否“長壽”有重要影響。隨著樹木年齡增長,越粗的樹木對光合產物、水和各類養分資源的需求量也就越大,當這些資源的供給量不能滿足需求時,樹木的生態韌性就會下降,更難抵御生長過程中遭遇的極端氣候、病蟲害等自然災害的影響,通常很難活到千歲。

          生長在青藏高原的柏樹,經過對高寒和干旱等逆境條件的長期適應,采用慢速生長的策略,減少對各類資源的需求,維持長期生態韌性。所以,高原上的逆境中反而能生長較多的千年古樹。研究發現,青藏高原上千年柏樹的年輪寬度特別窄,通常遠小于1毫米,有著頑強的生態韌性。

          我們在西藏那曲市比如縣發現了5棵千年柏樹,它們在公元1260年至1460年間的樹木年輪非常窄,說明其經歷了一段長達兩百年的困難時期,而后又能恢復到正常生長,這就是生態韌性的體現。另外,我們還比較了歷史上前后兩次干擾事件中樹木年輪的寬窄變化,發現前一次干擾后恢復較慢的樹木,在下一次遇到干擾時樹輪寬度發生突變的過程就有所減緩。這一現象說明,樹木在恢復過程中可能積累了一定的“記憶”,從而在應對下次干擾時增強生態韌性。

          當然,青藏高原能生長更多千年古樹還有其他原因。比如一些長壽樹生長在可避免暴風雪等自然災害的環境中;另外,由于高原上人口較少,樹木受到人類活動的干擾較弱;同時,當地人將大柏樹奉為神樹,此種文化信仰也有利于古樹保護。

          

          2023年12月22日,研究機構、高校專家學者等在西藏墨脫縣“墨脫樹王”辛達布周邊考察調研,并與樹王合影。李攀 攝

          古樹年輪中記錄了很多氣候變化信息。比如,我們在青海海西州德令哈市和都蘭縣發現的7棵千年柏樹的樹木年輪在公元929年至1031年間較寬。由于這里樹輪的寬窄變化與5月到6月降水量呈正相關,這段年輪較寬的時期,很可能說明在中世紀暖期時伴隨著有利的水分條件。

          千年古樹的年輪信息在考古工作中也發揮重要作用。例如,在青海省都蘭縣熱水墓群的年代鑒定中,研究人員通過在野外深山中采集到的祁連圓柏千年間樹木年輪數據,測定了古墓中埋藏原木最外圈樹輪的形成年份,幫助判定古墓的修建時期為公元7世紀末期到8世紀中后期之間。

          中新社記者:近年極端天氣頻現,公眾對全球氣候變化下的古樹命運也更為關切。您認為全球氣候變化對千年古樹的生存有何影響?怎樣應對?

          張齊兵:不少研究表明,千年古樹對維護生態系統功能發揮了重要作用。比如,古樹是地上和地下眾多動物的棲息場所,有效保護了生物多樣性,同時也維護了生境的長期穩定。

          

          2023年12月18日,西藏墨脫縣一片高山針葉林被積雪覆蓋,枝干上有附生植物。墨脫被稱為生物多樣性寶庫。江飛波 攝

          近年來,全球變暖趨勢明顯,極端氣候事件的強度和頻率不斷增加。平均海拔超4000米的青藏高原對全球氣候變化更為敏感,高寒逆境雖促成了這里古樹的長壽,但如果極端氣候和自然災害對古樹生境的損害程度超出歷史極值,或對古樹生長的影響超過生態韌性的閾值,可能致使其生長產生衰退且難以恢復,最終造成樹木死亡。

          為減緩氣候變暖的進程,聯合國一直倡導控制大氣中溫室氣體的持續累積,中國也在2020年明確提出“雙碳”目標。2023年9月1日,《中華人民共和國青藏高原生態保護法》正式施行,在“尊重自然、順應自然、保護自然”的指導原則下,制訂了一系列關于森林生態環境原真性和穩定性的保護條例。另外,什么因素決定著古樹壽命長短,現在還是一個尚未得到全面回答的科學問題,需要加強該領域的科學研究,更好地服務于千年古樹的保護工作。

          受訪者簡介:

          

          張齊兵,中國科學院植物研究所研究員,2000年在加拿大維多利亞大學獲得博士學位?,F任中國科學探險協會常務理事兼副秘書長,中國地理學會樹木年輪分會副主任,北京農學院國家林業草原古樹健康與古樹文化工程技術研究中心學術委員會委員。2001年以來主要從事青藏高原樹木年輪生態學研究,實地考察了高原各主要林區,獲得了高原上大量的第一手樹木年輪數據,闡述了青藏高原過去數百年氣候變化的南北空間特征,提出了通過比較樹木個體的樹輪變化信息來提取樹木生長的生命信號從而認識森林生態過程的方法,定量評估了樹木生態韌性在森林應對極端氣候中的作用,鑒定了多地古樹樹齡和生長歷史。

        (責編:陳衛國)

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