全球气候变化背景下长白山森林生态系统的响应

陈庆红+张睿+李冰岩+李秀林+邴贵平

摘要：科技发展在给人们带来方便的同时也在影响人们的生活环境。长白山作为北方最大的森林生态系统，它受到的影响更是人们关注的焦点。本文主要分析目前气候变化的趋势，在此基础上详细论述了长白山生态系统在气候变化趋势下的响应。

关键词：全球气候变化；生态系统；长白山；响应

基金项目：“十二五”农村领域国家科技计划项目（2012BAD22B0401）

中图分类号： S718.5 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.05.041

森林生态系统是地球上最大的生态系统之一，也是最复杂的生态系统，它的生物资源丰富，系统呈生物量和生物生产力多样性特点。森林面积占陆地面积的26%，但森林碳的储备量占整个陆地的80%以上。全球气候变化不可避免地影响森林生态系统，森林生态系统在受到影响的情况下也在做出响应。

1长白山森林系统概况

吉林省东南部的长白山是天然保护区，它的年平均温度约3.5℃，年平均降水量约696毫米，日照时数1800～2300小时，属于温带大陆性山地气候。长白山的生态系统比较完整，山上气候变化多样，植物种类丰富，地区土壤多数是森林土，呈暗棕色，所种植的优势树木主要是红松、蒙古栎、椴树等。长白山从底到顶的高度大约为2000米，分布着5个植被带，分别是阔叶林带、针叶阔叶混交林带、针叶林带、岳桦林带和高山苔原带。

2全球气候变化趋势及对长白山生态系统的影响

在IPCC第三次评估报告中指出，全球气候变暖的背景下，中国的气候也明显受到了影响。最突出的表现是在最近100年中，中国气候温度上升了0.4℃～0.5℃，长白山是中国气候变暖影响最大的地区。长白山海拔2100米左右，气候严寒，一年中大概有9个月是积雪覆盖，但受全球气候变暖影响，二氧化碳浓度渐增，并考虑气溶胶浓度变化的情况下，长白山将不断变暖，而且降水量也不断增加。森林与气候间的关系非常密切，气候的变化也对森林有着非常大的影响，随着全球气候变化，长白山森林植物分布也将产生巨大变化，气候变化引起的生态系统变化会使生物多样性减少，许多十分珍贵的树种将会消失。二氧化碳浓度的上升会改变森林的生物量和生产力，气候变化使得长白山冬季温度升高，春季提早到来，植物提前开花放叶，从而导致生态系统结构和植物特种结构改变。

3全球气候变化情况下长白山生态系统的响应

森林对气候适应比较缓慢，适应能力弱，所以非常容易受到气候变化的不利影响。长白山由于海拔比较高，而气候变化随着海拔高度变化增大，影响主要表现在改变森林生态系统的分布和植物品种的组成。长白山山脚是暖湿带气候，山顶是多变复杂的极地气候，山脚的平均温度大概在2.9℃左右，山顶温度在-7.4℃左右。长白山地区的降水量比较多，降水量随着海拔的高度而变暖，山脚降水量约为800毫米左右，山顶的天池降水量则达到1350毫米左右。本文主要以长白山地区红松阔叶林和云杉、冷杉林受气候影响的响应为研究对象。

3.1红松阔叶林对气候变化的响应

当全球气候普遍增温，并降水量不变的情况下，红松阔叶林地带的红松、阔叶蒙古栎还有松树的品种和数量在减少，有的品种甚至消失。而其他种类的椴树和白蜡树的数量却在增加，并逐渐成为这一区域的主要树种。这表明气候变暖后，此区域更适合紫椴和水曲柳等阔叶树的生长，而该区域之前的主要树种红松会因为气候变暖停止生长甚至消失。

当全球气候变化影响普遍增温，并降水量变化的情况下，红松阔叶林的变化与降水量不变情况类似，也是以紫椴和水曲柳为主要生长树种，不同的是降水量的不同改变了阔叶林中各个生物数量。气候变暖使长白山地区原有的红松阔叶林带变成以阔叶树为主，降水量不会影响树种，只会影响树种生物的数量。

3.2云杉、冷云杉林对气候变化的响应

云杉和冷杉林处在长白山的中山带，这个地带气候濕冷，土壤是棕色泰加林土为主。根据林业调查显示，这个地带也有一定的红松生存，但是由于区域环境限制，阔叶树种生长比较差。气候变暖后，之前的优势树种云杉、冷杉林数量开始减少，而和它一起混生的红松数量开始增加，群落中的桦树、椴树等一些阔叶生物的数量也在增加。上部云杉、冷杉林带主要以云冷杉和少量落叶松为主，红松在这个地带没有分布。当全球气候变化影响普遍增温，并降水量不变的情况下，由于冷杉是适合生长在高山且寒冷地区，对气候变暖比较敏感，所以云杉、冷杉林群落的变化是云冷杉的树种数量会小幅度上升。因为在这种情况下，对于云冷杉来说改善了生长环境，数量增加也是必然。当全球气候变化影响普遍增温，并降水量变化的情况下，生物群落的变化与之前基本相同，区别是红松、桦树、椴树等阔叶树种的生物数量在增加。

4结语

通过对长白山地区森林系统受气候变化影响变化，以红松阔叶林和云杉、冷杉林为例调查得出结论：气候变暖，长白山地区的温带阔叶林中红松林中的阔叶林的比重增加，该地区的植物群落将以阔叶树种为主，气候变化越明显，阔叶树种的增加也越明显。降水量不影响树种分布，影响的是生物数量。云冷杉林带群落中出现了红松阔叶林带的树种，温度增加幅度的变大，使得红松阔叶林带树种增加数量变多，所占的比例也增加。这表明气候变暖的幅度影响红松阔叶林在群落中所占比例，无论降水量增加还是减少，都对长白山区域的生物种类影响不大，只对生物数量有少量影响，所以温度影响是长白山地区森林生态环境的主要因素。

参考文献

[1]张明旭.全球气候变化背景下长白山森林生态系统的响应[J].通化师范学院学报，2011，（06）.

[2]任明明.长白山自然保护区探险旅游气候适宜性评价[J].现代商贸工业，2010，（17）.

作者简介：陈庆红，本科学历，高级工程师，研究方向：森林保护及野生植物引种驯化。