過去80年間で、青海チベット高原のヤナギ属の高山低木ラインは59.3メートルも上昇しました。

最近、中国科学院青蔵高原研究所と南京林業大学生物環境学院の生態系パターンとプロセスチームが研究を実施し、1939年から2010年の間に、気候温暖化により青蔵高原のヤナギ属の高山低木の更新率が上昇し、分布範囲が拡大し、これが青蔵高原の緑化を促進した要因の一つであることを発見した。過去10年間、ヤナギ属の高山低木の更新率は低下傾向にあり、低木の系統は停滞する傾向にあります。過去80年間で、青海・チベット高原のヤナギ高山低木限界線は大幅に上昇し、最大59.3メートル上昇、平均上昇率は10年あたり約5.16メートルとなっている。

この成果は最近「エコグラフィー」誌に掲載され、気候変動下での高山低木生態系の進化傾向を予測するためのデータと理論的基礎を築き、高地生態管理の科学的根拠を提供した。

論文の責任著者である中国科学院青海・チベット高原研究所研究員の梁二元氏によると、高山低木境界線とは、低木分布の高度境界の上限を指す。高山低木地帯では気候が厳しく不安定であり、こうした気候特性によって低木の成長や再生などの主要な生態学的プロセスが制限されます。高山低木群の環境条件は低木生理学が耐えられる限界であるため、理論的には高山低木群は地球規模の変化に迅速に対応することができ、高山生態系の地球規模の変化への反応と適応を研究するための自然の実験室であり、地球温暖化の「警戒線」であると考えられています。

図1 青海チベット高原のヤナギ林の景観

青海チベット高原には、ビャクダン、シャクナゲ、メギ、カラガナ、ヤナギ、バラ、スイカズラ、クララ、スイカズラ、ヒッポファエ、クコ、シモツケなどの豊富な低木林資源があり、連続した自然低木群を形成しています。研究により、青海チベット高原には世界で最も高い常緑杉の低木地帯（海抜5,280メートル）があることが明らかになった。

研究チームは、5年間にわたる継続的な現地調査のデータを基に、Salix alpinus が高山低木群を形成する典型的な落葉低木であり、最高標高が4,960メートルに達することを発見した。しかし、気候温暖化を背景に、青海チベット高原の山ヤナギ低木群落の構造とパターンにどのような変化が生じたかはまだ明らかではない。

図2 青海チベット高原におけるSalix alba低木ラインプロットの空間分布

論文の筆頭著者である南京林業大学生物環境学院の王亜鋒准教授は、研究チームが青海チベット高原東部の緯度勾配約900キロに沿って24のヤナギ低木分布図を設定し、座標、植物の高さ、基部の直径、樹冠の幅、年齢、生息地の状況などのパラメータを取得したと紹介した。このシステムは、気候変動とリモートセンシング衛星データを組み合わせることで、過去 80 年間のマウンテンヤナギの低木ラインの位置と個体群更新の空間的および時間的変化を明らかにしました。

図3 青海チベット高原の低木地帯の景観

研究によると、1939年から2010年の間に温暖化により高山の低木の更新が増加し、低木群の分布が大幅に増加したという。過去 10 年間、低木の更新率は低下しており、低木ラインの拡大は鈍化し、停滞傾向にあります。この研究では、低木の系統と気温の関係も補間して推定し、8.5℃がマウンテンヤナギの低木にとって重要な温度閾値であることも判明しました。夏の平均気温が 5 ～ 8.5°C の場合、低木ラインの変化は気温によって促進され、夏の平均気温が 8.5°C を超える場合、低木ラインの変化は湿度によって制限されます。温暖化により高山帯の水不足が悪化するにつれ、Salix montane 低木群は温度による制限から水分による制限へと移行します。したがって、気候温暖化が続くと高山低木生態系の安定性が脅かされるため、さらなる注意が必要です。

この研究は、中国国家自然科学基金と青海・チベット高原第2次総合科学探検研究プロジェクトによって資金提供されました。

著者: 王雅峰、劉暁謙

出典：中国科学院チベット高原研究所