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全球山地森林多位于地震帶上，常受到地震等地質(zhì)活動(dòng)干擾。地震過程釋放出巨大能量。地震波引發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害，造成樹木莖干、枝或根斷裂、扭曲等物理?yè)p傷，并通過改變立地環(huán)境如土壤結(jié)構(gòu)、水文條件、營(yíng)養(yǎng)狀況、競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度等，間接影響樹木生長(zhǎng)，導(dǎo)致樹木出現(xiàn)長(zhǎng)期生長(zhǎng)釋放或抑制的現(xiàn)象。然而，立地環(huán)境變化與氣候波動(dòng)對(duì)樹木生長(zhǎng)的影響相互耦合難以分離，但對(duì)于地震干擾對(duì)全球山地森林樹木生長(zhǎng)影響的空間格局及恢復(fù)過程尚不清楚。樹輪具有空間分布廣泛、時(shí)間分辨率高與連續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以記錄長(zhǎng)期環(huán)境變化信息，是研究地震干擾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響的天然載體。國(guó)際樹木年輪庫(kù)中的樹輪采樣點(diǎn)往往以研究氣候響應(yīng)為目的，多取自森林邊緣、競(jìng)爭(zhēng)水平弱，且避開損傷扭曲明顯的樹木。這些樹輪應(yīng)用于研究地震干擾時(shí)，可更多反映立地環(huán)境的變化。中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所生態(tài)系統(tǒng)格局與過程團(tuán)隊(duì)通過建立全球樹輪年表與1900年以來地震事件的時(shí)空聯(lián)系，應(yīng)用樹輪寬度序列中分離出的干擾信息，在劃分的七個(gè)研究區(qū)內(nèi)探究了地震對(duì)樹木生長(zhǎng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，雖然地震影響具有一定的隨機(jī)性與復(fù)雜性，但在大空間尺度上，震后出現(xiàn)生長(zhǎng)增加與減少的樣點(diǎn)，在氣候條件或地形特征上存在明顯差異。在中緯度多個(gè)研究區(qū)，地震后多年平均樹木生長(zhǎng)量增加的樣點(diǎn)主要分布在降水較少或不利于降水儲(chǔ)存的地區(qū)；而在降水量較大的地區(qū)，地震后多年平均樹木生長(zhǎng)量普遍下降，說明地震干擾后，樹木生長(zhǎng)的長(zhǎng)期變化與立地土壤水分的變化有關(guān)。在樹木生長(zhǎng)增加的地區(qū)，地震后樹木生長(zhǎng)對(duì)生長(zhǎng)季降水的響應(yīng)變得更加敏感，指示生長(zhǎng)季降水利用率升高。此外，在強(qiáng)震后，遙感觀測(cè)的土壤水與降水相關(guān)性減弱，指示震后土壤含水量增加。這可能是由于地震產(chǎn)生地表裂隙，同時(shí)樹木根部或巖石與土壤的接觸面發(fā)生松動(dòng)，利于大孔隙流的形成，增加生長(zhǎng)季降水入滲；在降水較多的地區(qū)，過度增加的入滲則會(huì)引發(fā)土壤侵蝕和養(yǎng)分淋失，不利于樹木生長(zhǎng)。該研究表明了強(qiáng)震可通過改變地表結(jié)構(gòu)，影響降水再分配過程，從而影響長(zhǎng)期樹木生長(zhǎng)趨勢(shì)，揭示了巖石圈-大氣圈-生物圈多圈層鏈?zhǔn)巾憫?yīng)及時(shí)空過程。這是體現(xiàn)地球系統(tǒng)過程與功能的典型案例。同時(shí)，該研究強(qiáng)調(diào)了樹輪的時(shí)（長(zhǎng)時(shí)間跨度）空（多圈層連接）隧道作用，是打破圈層隔離、探討地球系統(tǒng)復(fù)雜性的重要研究載體。近期，相關(guān)研究成果以Shifts of forest resilience after seismic disturbances in tectonically active regions為題，發(fā)表在《自然-地球科學(xué)》（Nature Geoscience）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究和西藏自治區(qū)重大科技專項(xiàng)的支持。論文鏈接較干燥地區(qū)地震后土壤裂隙促進(jìn)降水入滲從而增加樹木生長(zhǎng)韌性機(jī)理的示意圖