樹線作為直立樹木分布的海拔上限或緯度北界，被視為森林生態(tài)系統(tǒng)響應全球變化的敏感生態(tài)指標。國際上普遍認為，樹線上樹木的生長主要受生長季低溫限制，學者們以此為基礎提出生長受限假說來解釋樹線形成機制�；谏L受限假說，氣候變暖將導致高山樹線向更高海拔遷移。然而，全球樹線調查數(shù)據(jù)顯示，過去100年來約50%調查樣點樹線位置呈上升趨勢，其余則保持相對靜止狀態(tài)。以上事實揭示，除了氣候因素，非氣候因素也在一定程度上調控著樹線位置變化。然而，我們目前仍不清楚非氣候因素如競爭等種間關系如何影響樹線波動。 青藏高原擁有北半球海拔最高的高山樹線，受人類活動干擾較少，是探討氣候和非氣候因素對樹線變化影響的理想?yún)^(qū)域。中國科學院青藏高原研究所梁爾源研究員（青促會第二屆會員、杰青）及其合作者通過建立青藏高原云、冷杉樹線樣地網(wǎng)絡（圖1、2），調查了過去100年來14個固定樣地（30m×150~200m）樹線位置的時空變化動態(tài),發(fā)現(xiàn)9塊樣地樹線位置上升13~80米，5塊樣地保持相對靜止狀態(tài)或僅小幅度上升（0~5米）。在氣候變暖背景下，樹線位置傾向于向更高海拔爬升，但爬升速率受到樹線之上高山灌叢或草本植物蓋度和高度的調控。因此，采用“植被厚度（或體積）指數(shù)”（樹線之上植被高度×蓋度）可以定量模擬樹線位置的變化（圖3）。模擬結果顯示，植被厚度指數(shù)可解釋69%的樹線變化。當植被厚度指數(shù) < 0.64時，樹線之上植被群落可提供有利的更新微環(huán)境，從而有利于樹線爬升；植被厚度指數(shù)> 0.64時，種間競爭則會抑制樹線的爬升。盡管不同樣地樹線爬升幅度不同，所有樹線種群密度在過去50年來均呈顯著增加趨勢。 由于難以量化非氣候因子對生態(tài)系統(tǒng)的影響，模擬和預測生態(tài)系統(tǒng)變化具有挑戰(zhàn)性。此研究把種間關系作為定量化生態(tài)指標，揭示了種間關系調控著樹線變化的速率。這為深入探討高山樹線形成和變化機制奠定了理論基礎，為定量模擬氣候變暖背景下的樹線變化提供了新思路。 本研究得到國家科技基礎性工作專項重點項目(2012FY111400)和國家自然科學基金項目(41525001, 41130529)的資助，相關研究結果已在線發(fā)表于《美國國家科學院院刊》（PNAS），全文鏈接：http://www.pnas.org/content/early/2016/03/31/1520582113.full 
圖1 云、冷杉樹線調查樣地在青藏高原的分布圖 
圖2. 一塊30m×200m的代表性（白馬雪山長苞冷杉樹線）研究樣地內，每50年的時間尺度上的樹線位置變化。時段內更新的植株用實心符號表示，以后時段用空心符號表示。 
圖3 過去100年來青藏高原不同樣點樹線位置上升幅度與植被厚度指數(shù)（TI）之間的關系。
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