喜馬拉雅山脈高山樹線高清全景圖公布

高山樹線作為樹木分布的最高海拔界限，被普遍認(rèn)為是高海拔地區(qū)快速氣候變暖的指示器與記錄載體。200年前，被譽(yù)為“現(xiàn)代地理學(xué)之父”亞歷山大·馮·洪堡開啟了高山樹線研究的先河，首次提出高山植被分布的氣候驅(qū)動學(xué)說，并首創(chuàng)“等溫線”概念，拉開了尋求對高山植被分布普遍性解釋的序幕；著名植物生態(tài)學(xué)家Christian Korner則發(fā)現(xiàn)，全球高山樹線分布收斂于一致的溫度閾值，揭示了高山樹線位置位于生長季年均溫為6.4℃的等溫線附近。但不斷累積的地面觀測數(shù)據(jù)表明，高山樹線位置并不都與該全球樹線等溫線重合?？茖W(xué)家提出了包括碳饑餓、生長限制、干擾、凍害脅迫和資源限制等一攬子衍生假說，發(fā)軔于19世紀(jì)的高山樹線分布理論正引發(fā)學(xué)界激烈爭論與廣泛探討。

喜馬拉雅山脈擁有全球最高海拔樹線，也是200年前洪堡造訪的三大山脈之一，可謂是檢驗與發(fā)展高山樹線分布理論的理想場所。然而，當(dāng)前我們?nèi)匀狈ο柴R拉雅山脈高山樹線分布與形成機(jī)制的系統(tǒng)認(rèn)識。為此，中國科學(xué)院青藏高原研究所生態(tài)系統(tǒng)功能與全球變化團(tuán)隊汪濤研究員等，聯(lián)合北京大學(xué)和中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園等研究人員，綜合野外監(jiān)測數(shù)據(jù)、70萬個亞米-米級目視解譯樣點、30m分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，研發(fā)了大尺度遙感自動提取高山樹線方法，全景展現(xiàn)了綿延2400km的喜馬拉雅山脈高山樹線分布圖（圖1）。

圖1 喜馬拉雅高山樹線全景圖

研究表明，喜馬拉雅樹線平均海拔高度為3633m，東部地區(qū)樹線高度比西部高近800m左右；喜馬拉雅東部地區(qū)大部分樹線位置與樹線等溫線大體重合，而中西部地區(qū)近93%樹線分布在此等溫線以下。綜合氣候（干旱、輻射損傷、低溫凍害等）、人為與自然干擾（火災(zāi)、地震等）等多種因子，研究揭示了人類活動是導(dǎo)致喜馬拉雅中部樹線分布偏離全球樹線等溫線的關(guān)鍵驅(qū)動力，而干旱和人類活動則是導(dǎo)致西部樹線偏離的主要因素，提出了干旱和人類活動是導(dǎo)致喜馬拉雅樹線分布呈東高西低的關(guān)鍵機(jī)制。研究結(jié)果為準(zhǔn)確理解全球變暖背景下喜馬拉雅樹線呈現(xiàn)的異步性變化提供了新的假說，為高山樹線研究領(lǐng)域帶來了新的研究思路與范式，發(fā)展與豐富了洪堡開拓的高山樹線分布理論。

基于上述樹線驅(qū)動機(jī)制分析，結(jié)合地球系統(tǒng)模式對未來氣候的預(yù)估，本研究預(yù)測，到本世紀(jì)末，喜馬拉雅東部地區(qū)樹線預(yù)計爬升140m，而中部和西部地區(qū)樹線變化相對較小，僅爬升45m和6m；東部樹線爬升將導(dǎo)致高寒特有物種自然生境壓縮20％～70%，會提高高海拔特有物種喪失風(fēng)險（圖2）。研究團(tuán)隊提出，我國需要重新審視現(xiàn)有高山生物多樣性保護(hù)策略，亟待將高山特有物種納入優(yōu)先保護(hù)范圍，比如，建立生態(tài)廊道以預(yù)防高海拔生物多樣性喪失。本研究為中國高海拔生物多樣性保護(hù)和管理提供了直接科學(xué)依據(jù)。

圖2 喜馬拉雅山脈樹線未來變化及其對特有物種棲息地影響

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41559-022-01774-3