西雙版納熱帶雨林地處印度—馬來雨林群系的北緣，溫度和降雨條件都處在雨林生態(tài)系統(tǒng)的最低水平，成為了研究氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)關系的理想天然實驗室。歷史數(shù)據(jù)和模型模擬的結果顯示，中國西南部分地區(qū)及中南半島部分地區(qū)未來遭遇干旱的概率和強度都將增加。
為了探究降雨減少對西雙版納熱帶雨林的影響，中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱版納植物園)全球變化研究組早在2011年初，就在原始林內搭建了大型人工減雨控制實驗，并開展了連續(xù)多年的土壤、植物監(jiān)測。近日，相關成果在線發(fā)表于林學期刊《農業(yè)與森林氣象學》上。
在這項實驗中，水分控制的第8~9年，由于大樹的死亡率增加，導致植物碳庫驟降。盡管減雨處理的凋落物輸入和異養(yǎng)輸出大于對照，凈碳匯量也大于對照，使得土壤最上層1米碳氮養(yǎng)分增加，但是，這并不能補償植物碳庫的損失和幼苗的減少。這也意味著，持續(xù)的減雨可能導致樣地群落發(fā)生演替。
另一方面，西雙版納熱帶雨林對土壤干旱的響應遠不及對大氣干旱的響應敏感。研究人員解釋，這或許和植物可在干季利用更深層的水分有關。樹木生長環(huán)的數(shù)據(jù)表明，對于存活下來的個體，在較為嚴重的干旱來臨時，樹木徑向生長變緩甚至萎縮，但之后對雨季的徑向生長不構成影響，這說明存活的樹木較好地適應了季節(jié)干旱。
通過這項長期的實驗研究，研究人員發(fā)現(xiàn)，與以往的認知不同，熱帶雨林中對長期土壤干旱最敏感的可能不是大樹，而是幼苗，而后者代表著森林的未來。其次，短時間尺度上，熱帶雨林碳交換對大氣干旱更為敏感，但目前的群落尺度實驗還很難控制大氣干旱。此外，森林樹木死亡率的增加和碳庫的減少往往發(fā)生在模擬干旱多年后。因此，研究人員建議，未來在研究森林與干旱的關系時，有必要把時間單位設置更長，長時間尺度的野外觀測能為更準確預測氣候變化與森林的未來提供寶貴的，最直接的資料。(胡珉琦)
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