青藏高原被譽為“地球第三極”，是世界上典型的高海拔區域，森林是其植被的重要組成部分。青藏高原上林線分布廣泛，對全球氣候變化響應敏感，因此它們成為研究全球氣候變暖的重點，備受關注。近期，中國科學院植物研究所研究員張齊兵、副研究員呂利新與合作者發現，青藏高原東部林線交錯帶成熟樹木之間的競爭較為普遍，并且在全球變暖下可能會進一步加劇。

西藏丁青縣碩督鎮川西云杉林線

（圖片來源：作者拍攝）

全新認知：林線樹木之間相互競爭

簡單來說，高山林線是森林分布的海拔上限，但它并非一條線，而是一條或寬或窄的介于郁閉森林與樹種線（海拔最高的個體）之間的過渡區，生態學里面叫交錯區（ecotone）。樹線則處于林線過渡區之內，指的是樹木直立生長達到2米以上的個體形成的一個邊界，而超過樹線的更高地區常常只有幼苗，或者畸形化、灌木化個體存在。不同于具有內穩定性的郁閉森林內部，林線這一生態過渡帶中的生態、氣候等自然條件十分惡劣。

由于林線環境條件惡劣，根據“環境脅迫梯度理論”，生態學家此前認為林線樹木可能因環境嚴酷而相互支持和促進。然而，我們（中國科學院植物研究所研究團隊）最新的研究表明，青藏高原東部林線樹木之間的相互作用主要表現為競爭作用，并且競爭在過去幾十年內顯著增強，與之前的觀點相反。

我們在青藏高原設立了18個海拔4300米以上的林線樣地，調查了樣地內所有樹木和幼苗的空間位置以及樹木的年輪數據，并利用樹木年輪數據多年連續、準確定年的特點，建立了年際尺度、可回溯性的“鄰域指數”（Neighbourhood Index）。這一指數能夠反映樹木生長間的關系，如果正相關就表明樹木之間的互利關系，負相關則表明樹木間的競爭關系。結果表明，青藏高原東部林線樹木之間的相互作用主要表現為競爭作用。

科研人員在林線以上搭設帳篷保障樣地調查

（圖片來源：作者拍攝）

競爭≠有害：氣候變暖如何影響林線樹木？

過去幾十年內，氣候加速變暖，一方面緩解了林線低溫限制，幼樹更新有所改善，另一方面可能改變了資源的可用性。比如，溫度升高會使環境中的水分蒸發，降低水分有效性，還會加劇空氣干旱脅迫，導致樹木蒸騰失水加重，進一步加劇樹木間的競爭強度。總之，氣候變暖背景下林線樹木（尤其是成年樹）之間的競爭強度增加了。

樹木之間的競爭可能減緩樹木生長，使耐旱能力較強的物種或個體更具優勢。這種影響的長期積累可能影響森林群落結構，進而改變碳儲存、生物多樣性等生態功能。

然而，競爭不完全等于不利，我們并不能把樹木間的競爭簡單地解讀為負面影響。這是因為，競爭就像給低溫限制緩解后的林線潑了“一盆冷水”，能夠避免森林過度擁擠和增長，優化了樹木結構，從而能夠增強抵御未來多變氣候影響的能力。氣候變化從來都不是簡單的、勻速的變化，伴隨而來的更多是霜凍、熱浪、干旱、蟲害等系列不確定的極端事件侵襲，森林結構在競爭中不斷優化才能更好地應對這一境況，歷盡滄桑后依然挺拔生長。

關注森林，關注未來

這項最新研究揭示了林線樹木之間的競爭作用，但并不意味著我們能把林線樹木之間的關系徹底定義為競爭對立關系。恰恰相反，我們的另一項研究表明，林線樹木也會為幼苗的更新提供庇護，通過創造相對優渥的局部小生境來促進幼苗的定殖和存活。

由此可見，林線樹木間的關系是十分復雜的，隨著萌芽、生長等不同生命過程的到來而有所變化，最終促成高海拔生態系統對氣候變暖產生復雜響應。鑒于此，我們需要進一步監測、調查和研究，解析林線樹木不同生長過程的發展規律，進而預測青藏高原生態系統的長期變化，促進森林功能的可持續發展。

林線樹木展現出來動態化的競爭與合作關系，既是氣候變暖影響生態系統的縮影，也是森林在大自然中極具生存智慧的集中體現，更提醒我們要重視環境保護，參與森林維護，續寫自然界的綠色未來。

參考文獻：

[1]Lyu, L., Büntgen, U., Li, M.-H., Yu, K., Palosse, A., Zhang, Q.-B., & Cherubini, P. (2025). Intensifying neighbouring tree competition suppresses tree growth at the eastern Tibetan tree line. FUNCTIONAL ECOLOGY, 00, 1-13. （競爭抑制林線樹木生長）

[2]Lyu, L., Zhang, Q.-B., Deng, X., & M?kinen, H. (2016). Fine-scale distribution of treeline trees and the nurse plant facilitation on the eastern Tibetan Plateau. ECOLOGICAL INDICATORS, 66, 251-258.（成樹促進林線幼苗更新）

出品：科普中國

作者：呂利新（中國科學院植物研究所）

監制：中國科普博覽