在全球氣候變化的背景下,北方針葉林經歷的氣候變化比其它陸地生態(tài)系統(tǒng)更加明顯,其溫度上升的速度是其它生態(tài)系統(tǒng)的兩倍。以往的研究表明,氣候變暖和降水格局的變化已經導致北方針葉林地上生物量和樹種組成發(fā)生了變化。然而由于氣候變化預測的不確定性導致在對氣候變化背景下北方針葉林地上生物量和樹種組成進行預測時也存在很大的不確定性,使得森林管理者在制定相關管理措施以促進北方森林適應未來氣候變化時仍具有一定的挑戰(zhàn)性。
沈陽生態(tài)所景觀過程組研究團隊以中國東北大興安嶺北方針葉林為研究對象,通過建立基于LANDIS PRO和LINKAGES的模型耦合框架來模擬不同大氣環(huán)流和溫室氣體排放情景下21世紀北方針葉林地上生物量和樹種組成的變化,并且通過設計因子實驗采用敏感性分析量化北方針葉林地上生物量和樹種組成對氣候變化的敏感性。結果表明,對溫度和降水預測的不確定性會造成中國北方針葉林地上生物量和樹種組成對氣候變化響應的差異。北方針葉林的地上生物量對降水變化的響應比溫度更加敏感。此外,樹種對溫度和降水變化的響應也存在差異,表明利用大氣環(huán)流模式(GCMS)來預測氣候變化對森林生態(tài)系統(tǒng)的影響之前,有必要采用一些統(tǒng)計分析方法來量化和減少氣候變化預測的不確定性。

圖1. 地上生物量對溫度和降水的敏感性。(a)和(b)分別表示溫度和降水變化下模擬的地上生物量,(c)表示由溫度和降水對地上生物量變異的解釋程度




