清華bevictor伟德官网11月9日電 (通訊員 張弛) 11月8日下午,環境學術沙龍第103期邀請到瑞士聯邦森林、雪和景觀研究院終身研究員李邁和為師生作題為《高山林線的形成:從全球尺度到區域尺度》(Alpine Treeline Formation: From Globe to Local)的學術報告,學院近20名師生參加了沙龍。
李邁和研究員在報告中與大家探讨了目前全球尺度及區域尺度的關于高山林線形成的研究進展和相關假說等。他首先帶領現場師生共同回顧了高山林線研究領域的曆史,并指出,德語國家最先在該領域開展研究,此後關于高山林線研究拓展到全球,目前在阿爾卑斯山脈、中國四川、死海等地都進行了大量的采樣研究工作。
随後,李邁和研究員重點介紹了關于高山林線形成的全球以及區域性的假說。在全球尺度上,一共有兩個假說:生長抑制假說和碳平衡失調假說。生長抑制假說的原理是:測定在林線附近以及林線以下海拔的樹種中的可供植物裡用的碳水化合物的含量,結果顯示:碳水化合物的含量不随海拔高度的變化而發生明顯的變化。因此光合作用不是一個抑制高山林線生長的主要因素,高山林線區域的植物之所以矮小,是因為海拔升高導緻的溫度降低緻使植物細胞分裂受到了抑制。然而這一假說在提出之後就受到了挑戰,因為在一些地區的測定結果顯示:随着海拔升高,植物體内的總糖也随着降低。李邁和教授的研究團隊通過在四川康定一整年的采樣工作,提出了碳平衡失調假說。該假說的主要内容是:海拔引起的碳水化合物下降僅僅發生在冬天以及植物的儲藏器官(主要是根系和木質部),夏天以及非儲藏器官(例如葉片),碳水化合物差異不明顯。在冬天,如果植物細胞要安全過冬,那麼細胞質當中必須具有一定的可溶性糖濃度來防止細胞結構結冰。當生長期開始時,由于植物通過光合作用所獲得的能源物質不足,需要這部分可溶性糖來補充生長所需的能源,如果此時儲存的碳水化合物多,那麼植物就會生長得較快。所以高山林線與林線以下的植物的生長差異根源在于冬季儲藏器官中碳水化合物含量的不同。李邁和研究員還介紹了區域尺度的幾個假說,包括幹擾性假說、繁殖假說等。
報告結束後,現場同學就相關問題與李邁和研究員進行了探讨。一位同學問道:“為什麼在海拔高度發生變化的過程中,像葉片這樣的器官當中的可利用碳水化合物區别不大呢?” 李邁和指出,碳水化合物含量與光合作用強度關系密切,高海拔地區的陽光比較充足,因此葉片的光合作用強度并沒有受到太多的影響。他還指出,生長抑制假說目前并沒有太充分的證據來支持,而碳平衡失調假說則是在許多數據支撐下提出的,他們研究團隊還打算在中國其他地區開展更多相關研究
李邁和,瑞士聯邦森林、雪和景觀研究院終身研究員,中國科學院沈陽應用生态研究所特聘研究員,美國生态學會、德國、瑞士、奧地利生态學會會員。主要研究領域為高山林線生态學、植物生理生态學、全球變化生态學等。主持多項國家自然科學基金和中央級公益性科研專項基金項目,發表論文逾百篇(其中SCI論文42篇)。
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