近日,兰州大学研究团队在黄土高原森林分布研究方面取得重要进展,首次系统揭示黄土高原的植被并非简单的 " 有树 " 或 " 无树 ",而是稳定存在于三种不同的状态,并且森林能够存续所需的降水量门槛,比以往认知的更低。研究为解决该区域生态修复中的关键科学问题提供了新视角。
黄土高原是我国重要的生态安全屏障和粮食产区。自 1999 年起,国家投入巨资实施退耕还林还草等工程,显著增加了绿色植被,减少了水土流失,但随之也出现了土壤水消耗等问题。长期以来,学术界对于 " 黄土高原上森林究竟需要多少降水量才能存活 " 这一问题争论不休,以往研究给出的阈值从 500 毫米到 400 毫米不等,未有定论,这在一定程度上影响了生态措施的精准实施。
针对这一争议,兰州大学生态学院赵长明教授团队通过为期 5 年、覆盖近 5000 个样点的大规模野外调查。结合卫星遥感数据分析,他们发现,黄土高原的树木覆盖度呈现独特的 " 三峰 " 分布,峰值分别集中在 0%、35% 和 70% 附近。这对应着三种植被可以长期稳定存在的状态:完全无林的 " 无林态 "、树木稀疏的 " 开阔林态 " 以及树木茂密的 " 郁闭林态 "。 研究明确了这三种状态与年均降水量的精确关系。当年均降水量低于 350 毫米时,生态系统只有 " 无林态 " 这一种稳定可能;当降水量在 350 毫米至 500 毫米之间时,情况变得复杂,在同一气候条件下,生态系统可能处于上述三种状态中的任何一种,呈现 " 多稳态 " 特征;而当降水量超过 500 毫米时,系统则稳定在 " 开阔林态 " 或 " 郁闭林态 ",而不会倒退为无林状态。这一 " 折叠 " 式的模式表明,黄土高原森林存续的降水阈值下限实际为 350 毫米,低于以往认知。
研究指出,植被通过蒸腾作用促进局部降水,进而又利好自身生长的 " 植被—降水正反馈 " 机制,是调控这一阈值的关键。该研究估算,黄土高原上高达 90% 的植被分布区都存在这种 " 多稳态 " 现象,通过科学的生态管理和干预,有很大潜力推动植被向更茂密、更稳定的状态转换,从而极大提升生态系统服务功能。
模拟分析显示,若能实现从 " 无林态 " 向 " 开阔林态 " 和 " 郁闭林态 " 的转换,整个黄土高原区域的植被碳储量有望增加 93% 至 156%,这为巩固和增强该区域的生态碳汇能力,服务 " 双碳 " 目标,提供了重要的科学依据和乐观前景。
本报记者 华静
来源:兰州日报(版权归原作者所有,如有侵权请联系删除)


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