出品：科普中国
作者：吕利新（中国科学院植物研究所）
监制：中国科普博览
青藏高原被誉为“地球第三极”，是世界上典型的高海拔区域，森林是其植被的重要组成部分。青藏高原上林线分布广泛，对全球气候变化响应敏感，因此它们成为研究全球气候变暖的重点，备受关注。近期，中国科学院植物研究所研究员张齐兵、副研究员吕利新与合作者发现，青藏高原东部林线交错带成熟树木之间的竞争较为普遍，并且在全球变暖下可能会进一步加剧。
西藏丁青县硕督镇川西云杉林线
（图片来源：作者拍摄）
全新认知：林线树木之间相互竞争
简单来说，高山林线是森林分布的海拔上限，但它并非一条线，而是一条或宽或窄的介于郁闭森林与树种线（海拔最高的个体）之间的过渡区，生态学里面叫交错区（ecotone）。树线则处于林线过渡区之内，指的是树木直立生长达到2米以上的个体形成的一个边界，而超过树线的更高地区常常只有幼苗，或者畸形化、灌木化个体存在。不同于具有内稳定性的郁闭森林内部，林线这一生态过渡带中的生态、气候等自然条件十分恶劣。
由于林线环境条件恶劣，根据“环境胁迫梯度理论”，生态学家此前认为林线树木可能因环境严酷而相互支持和促进。然而，我们（中国科学院植物研究所研究团队）最新的研究表明，青藏高原东部林线树木之间的相互作用主要表现为竞争作用，并且竞争在过去几十年内显著增强，与之前的观点相反。
我们在青藏高原设立了18个海拔4300米以上的林线样地，调查了样地内所有树木和幼苗的空间位置以及树木的年轮数据，并利用树木年轮数据多年连续、准确定年的特点，建立了年际尺度、可回溯性的“邻域指数”（Neighbourhood Index）。这一指数能够反映树木生长间的关系，如果正相关就表明树木之间的互利关系，负相关则表明树木间的竞争关系。结果表明，青藏高原东部林线树木之间的相互作用主要表现为竞争作用。
科研人员在林线以上搭设帐篷保障样地调查
（图片来源：作者拍摄）
竞争≠有害：气候变暖如何影响林线树木？
过去几十年内，气候加速变暖，一方面缓解了林线低温限制，幼树更新有所改善，另一方面可能改变了资源的可用性。比如，温度升高会使环境中的水分蒸发，降低水分有效性，还会加剧空气干旱胁迫，导致树木蒸腾失水加重，进一步加剧树木间的竞争强度。总之，气候变暖背景下林线树木（尤其是成年树）之间的竞争强度增加了。
树木之间的竞争可能减缓树木生长，使耐旱能力较强的物种或个体更具优势。这种影响的长期积累可能影响森林群落结构，进而改变碳储存、生物多样性等生态功能。
然而，竞争不完全等于不利，我们并不能把树木间的竞争简单地解读为负面影响。这是因为，竞争就像给低温限制缓解后的林线泼了“一盆冷水”，能够避免森林过度拥挤和增长，优化了树木结构，从而能够增强抵御未来多变气候影响的能力。气候变化从来都不是简单的、匀速的变化，伴随而来的更多是霜冻、热浪、干旱、虫害等系列不确定的极端事件侵袭，森林结构在竞争中不断优化才能更好地应对这一境况，历尽沧桑后依然挺拔生长。
关注森林，关注未来
这项最新研究揭示了林线树木之间的竞争作用，但并不意味着我们能把林线树木之间的关系彻底定义为竞争对立关系。恰恰相反，我们的另一项研究表明，林线树木也会为幼苗的更新提供庇护，通过创造相对优渥的局部小生境来促进幼苗的定殖和存活。
由此可见，林线树木间的关系是十分复杂的，随着萌芽、生长等不同生命过程的到来而有所变化，最终促成高海拔生态系统对气候变暖产生复杂响应。鉴于此，我们需要进一步监测、调查和研究，解析林线树木不同生长过程的发展规律，进而预测青藏高原生态系统的长期变化，促进森林功能的可持续发展。
林线树木展现出来动态化的竞争与合作关系，既是气候变暖影响生态系统的缩影，也是森林在大自然中极具生存智慧的集中体现，更提醒我们要重视环境保护，参与森林维护，续写自然界的绿色未来。
参考文献：
[1]Lyu, L., Büntgen, U., Li, M.-H., Yu, K., Palosse, A., Zhang, Q.-B., & Cherubini, P. (2025). Intensifying neighbouring tree competition suppresses tree growth at the eastern Tibetan tree line. FUNCTIONAL ECOLOGY, 00, 1-13. （竞争抑制林线树木生长）
[2]Lyu, L., Zhang, Q.-B., Deng, X., & Mäkinen, H. (2016). Fine-scale distribution of treeline trees and the nurse plant facilitation on the eastern Tibetan Plateau. ECOLOGICAL INDICATORS, 66, 251-258.（成树促进林线幼苗更新）
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