气候变暖导致干旱事件不断增加,已经给干旱缺水区的人工林带来了各种负面影响,包括树木生长减缓、树冠枯稍,甚至大面积的树木死亡,这对森林生态系统造成了不可避免的后果。然而,干旱如何逐步导致从树木生长减缓到受害和死亡的过程不清楚,尤其是不同干旱阶段的土壤湿度阈值仍不清楚。因此,研究选取了中国西北六盘山的华北落叶松人工林为研究对象,监测2021年极端夏季干旱事件中树木的反应,包括蒸腾、径向生长、叶面积指数、变色、落叶、树冠枯稍和树木死亡。
该研究发现:华北落叶松对夏季干旱有强烈的反应,如树干显著收缩、蒸腾量和叶面积指数大幅下降,以及部分地区出现明显的变色、落叶、树冠枯稍和树木死亡。树木胁迫反应的程度主要取决于土壤湿度,并且树木反应与0-60cm土层的土壤相对含水量(RSW,实际土壤水分与田间持水量的比值)之间存在密切的关系?;谑髂径訰SW的反应,确定了五种土壤干旱胁迫等级或渐进死亡阶段及其相应的RSW阈值,即I级无干旱胁迫(RSW>0.7),土壤湿润,树木生长不受影响;II级轻度干旱胁迫(RSW0.7减小到0.45),茎干持续收缩,蒸腾开始减少;III级中度干旱胁迫(RSW0.45减小到0.35),开始出现轻微的变色和落叶;IV级重度干旱胁迫(RSW0.35减小到0.25),出现树冠枯梢和树木死亡;V级极端干旱胁迫(RSW<0.25),出现严重落叶,20%树冠枯梢和树木死亡率。这项研究将有助于提供干旱条件下树木受害的指标,以及评估人工林中树木死亡程度和空间分布,特别是在干旱缺水地区。
该成果以“Soil moisture thresholds at progressive mortality stages of larch plantations in the northwest China”为题,于2025年5月发表在《Agricultural and Forest Meteorology》(一区,IF=5.7),森环森保所助理研究员万艳芳为第一作者,于澎涛研究员为通讯作者。同时,相关成果以“六盘山华北落叶松树冠健康状况变化及其影响因素”为题发表在《陆地生态系统与保护学报》,助理研究员万艳芳为通讯作者。这些研究工作得到国家自然基金等项目的资助。(万艳芳)
中国林科院 2025-06-26