西雙版納熱帶雨林地處印度—馬來(lái)雨林群系的北緣，溫度和降雨條件都處在雨林生態(tài)系統(tǒng)的最低水平，成為了研究氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的理想天然實(shí)驗(yàn)室。歷史數(shù)據(jù)和模型模擬的結(jié)果顯示，中國(guó)西南部分地區(qū)及中南半島部分地區(qū)未來(lái)遭遇干旱的概率和強(qiáng)度都將增加。

為了探究降雨減少對(duì)西雙版納熱帶雨林的影響，中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園(以下簡(jiǎn)稱版納植物園)全球變化研究組早在2011年初，就在原始林內(nèi)搭建了大型人工減雨控制實(shí)驗(yàn)，并開(kāi)展了連續(xù)多年的土壤、植物監(jiān)測(cè)。近日，相關(guān)成果在線發(fā)表于林學(xué)期刊《農(nóng)業(yè)與森林氣象學(xué)》上。

在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，水分控制的第8~9年，由于大樹(shù)的死亡率增加，導(dǎo)致植物碳庫(kù)驟降。盡管減雨處理的凋落物輸入和異養(yǎng)輸出大于對(duì)照，凈碳匯量也大于對(duì)照，使得土壤最上層1米碳氮養(yǎng)分增加，但是，這并不能補(bǔ)償植物碳庫(kù)的損失和幼苗的減少。這也意味著，持續(xù)的減雨可能導(dǎo)致樣地群落發(fā)生演替。

另一方面，西雙版納熱帶雨林對(duì)土壤干旱的響應(yīng)遠(yuǎn)不及對(duì)大氣干旱的響應(yīng)敏感。研究人員解釋，這或許和植物可在干季利用更深層的水分有關(guān)。樹(shù)木生長(zhǎng)環(huán)的數(shù)據(jù)表明，對(duì)于存活下來(lái)的個(gè)體，在較為嚴(yán)重的干旱來(lái)臨時(shí)，樹(shù)木徑向生長(zhǎng)變緩甚至萎縮，但之后對(duì)雨季的徑向生長(zhǎng)不構(gòu)成影響，這說(shuō)明存活的樹(shù)木較好地適應(yīng)了季節(jié)干旱。

通過(guò)這項(xiàng)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)研究，研究人員發(fā)現(xiàn)，與以往的認(rèn)知不同，熱帶雨林中對(duì)長(zhǎng)期土壤干旱最敏感的可能不是大樹(shù)，而是幼苗，而后者代表著森林的未來(lái)。其次，短時(shí)間尺度上，熱帶雨林碳交換對(duì)大氣干旱更為敏感，但目前的群落尺度實(shí)驗(yàn)還很難控制大氣干旱。此外，森林樹(shù)木死亡率的增加和碳庫(kù)的減少往往發(fā)生在模擬干旱多年后。因此，研究人員建議，未來(lái)在研究森林與干旱的關(guān)系時(shí)，有必要把時(shí)間單位設(shè)置更長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間尺度的野外觀測(cè)能為更準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣候變化與森林的未來(lái)提供寶貴的，最直接的資料。(作者：胡珉琦)

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關(guān)鍵詞： 西雙版納 熱帶植物園 人工減雨 控制實(shí)驗(yàn)