2024年2月20日，“生态系统与生态安全”任务“森林和灌丛生态系统与资源管理”专题研究团队在国际著名学术期刊《自然地球科学》（Nature Geoscience）上发表了关于地震干扰对山地森林树木生长影响的最新成果。中国科学院青藏高原研究所高姗副研究员为第一作者，中国科学院青藏高原研究所梁尔源研究员为论文通讯作者。

树轮具有空间分布广泛、时间分辨率高以及连续性强的特点，可以记录长期环境变化信息，是研究地震干扰对生态系统影响的天然载体。国际树木年轮库中的树轮采样点往往以研究气候响应为目的，大多取自森林边缘，竞争水平弱，且避开损伤扭曲明显的树木，应用于研究地震干扰时，能更多反映立地环境的变化。

研究团队通过建立全球树轮年表与1900年以来地震事件的时空联系，应用树轮宽度序列中分离出的干扰信息，在划分的七个研究区内探究了地震对树木生长的影响。研究发现，虽然地震影响具有一定的随机性与复杂性，但在大空间尺度上，震后出现生长增加与减少的样点，在气候条件或地形特征上存在明显的差异（图1）。

图1 不同区域地震后树木生长发生明显变化样点的环境特征

值得注意的是，在中纬度多个研究区内，地震后多年平均树木生长量增加的样点主要分布在降水较少或不利于降水储存的地区；而在降水量较大的地区，地震后多年平均树木生长量普遍下降，说明地震干扰后，树木生长的长期变化与立地土壤水分的变化有关。

在树木生长增加的地区，地震后树木生长对生长季降水的响应变得更加敏感，指示生长季降水利用率升高。此外在强震后，遥感观测的土壤水与降水相关性减弱，指示震后土壤含水量增加。这可能是因为地震产生地表裂隙，同时树木根部或岩石与土壤的接触面发生松动，有利于大孔隙流的形成，增加生长季降水入渗；在降水较多的地区，过度增加的入渗则会引发土壤侵蚀和养分淋失，不利于树木生长。

该研究表明，强震可通过改变地表结构，影响降水再分配过程，从而影响长期树木生长趋势，揭示了岩石圈-大气圈-生物圈多圈层链式响应及时空过程，是体现地球系统过程与功能的典型案例。同时，该研究强调了树轮的时（长时间跨度）空（多圈层连接）隧道作用，是打破圈层隔离，理解地球系统复杂性的重要研究载体。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41561-024-01380-x