在被譽(yù)為“世界屋脊”的青藏高原上，如何通過高效植樹造林、有效防治森林病害來守護(hù)高原生態(tài)？

　　中國科學(xué)院青藏高原研究所研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合四川大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院和林木科學(xué)研究院等合作者，通過多年持續(xù)研究和實(shí)踐，在西藏自治區(qū)重大科技專項(xiàng)“山水林田湖草沙冰生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)”項(xiàng)目支持下，提出一系列“取之于樹、用之于樹”的科學(xué)方案。

　　遴選“先鋒樹種”

　　研究團(tuán)隊(duì)介紹說，青藏高原平均海拔超過4000米，空氣稀薄、晝夜溫差大、降水稀少、紫外線強(qiáng)，這些極端條件對植物而言既是生存挑戰(zhàn)，也是自然篩選。

　　雅魯藏布江(雅江)河谷地帶雖相對溫和，卻依舊屬于典型的高寒半干旱區(qū)，植被恢復(fù)困難、土壤貧瘠、風(fēng)蝕嚴(yán)重。在這里植樹造林、恢復(fù)退化山地，已成為中國西藏筑牢“生態(tài)安全屏障”的重要一環(huán)。

在雅江河谷一處人工林的相關(guān)研究對照。張勝 供圖

　　生長快、適應(yīng)強(qiáng)的楊樹和柳樹，是高原生態(tài)修復(fù)中最有潛力的樹種，也成為研究團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)關(guān)注的“先鋒樹種”。四川大學(xué)張勝教授帶領(lǐng)人工林團(tuán)隊(duì)在雅江流域開展多年實(shí)地研究，探索如何讓這些樹種在高寒環(huán)境中健康生長、穩(wěn)定繁衍。

　　他說，通過多年研究發(fā)現(xiàn)，雌性柳樹和雄性楊樹在高寒、干旱等逆境下表現(xiàn)出更強(qiáng)的適應(yīng)性。其中，雌性柳樹表現(xiàn)出更強(qiáng)的生理活性，能保持較高的水分含量和生長速率，根系發(fā)達(dá)，對極端環(huán)境的耐受性更好；雄性楊樹則積累更多抗氧化物質(zhì)，在防御體系上更具優(yōu)勢。

　　進(jìn)一步分析表明，在雅江流域的高寒半干旱地帶，科學(xué)搭配雌雄植株，在生態(tài)恢復(fù)中形成互補(bǔ)。不僅有助于提高整體抗逆性，還能維持生態(tài)系統(tǒng)的長期穩(wěn)定。

　　在雅江流域的北京楊-銀白楊-旱柳混交林中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)三種樹種根系構(gòu)型各異：北京楊主根深扎，銀白楊側(cè)根發(fā)達(dá)，旱柳則淺層擴(kuò)展，共同為土壤微生物構(gòu)建一個(gè)多樣化的三維棲息空間，顯著提高根際微生物的多樣性。

　　發(fā)揮混交林優(yōu)勢

　　研究團(tuán)隊(duì)指出，混交人工林的不同樹種組合能激發(fā)生態(tài)效益，同一樹種的雌雄異株特性也在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著獨(dú)特角色，共同為青藏高原人工林的可持續(xù)經(jīng)營提供全新視角。

　　其中，樹種混交通過資源互補(bǔ)與生態(tài)位分化，為土壤微生物營造出更為多樣化的生存環(huán)境，提供一份豐富多彩的“養(yǎng)分菜單”。

　　研究團(tuán)隊(duì)在青藏高原東緣的杉木-柳杉混交林中的研究進(jìn)一步證實(shí)，混交能顯著提升土壤微生物群落的多樣性，最終強(qiáng)化土壤有機(jī)碳的固持能力，形成更為持久的固碳效應(yīng)。

　　如同人類社會“男女搭配，干活不累”，同一樹種的雌雄混交可視為啟動森林自我更新的“生態(tài)開關(guān)”，不僅解決“從無到有”的種子問題，更通過地下微生物網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同作用，解決幼苗“從有到活、從活到優(yōu)”的成苗與生長難題，從而構(gòu)建出自維持、自繁衍的生態(tài)系統(tǒng)。

　　張勝認(rèn)為，雌雄搭配、樹種多樣，是生態(tài)系統(tǒng)長期穩(wěn)定的基礎(chǔ)，可以顯著提升人工林的生長效率和養(yǎng)分循環(huán)能力。

梁爾源研究員介紹青藏高原植樹造林相關(guān)研究整體進(jìn)展情況。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝

　　中國科學(xué)院青藏高原研究所梁爾源研究員強(qiáng)調(diào)，在青藏高原等生態(tài)安全關(guān)鍵區(qū)域，推動樹種和雌雄混交造林，不僅培育更豐富、更穩(wěn)定的地下微生物群落，還能全面提升林木的抗逆性，是實(shí)現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營的重要路徑。

　　護(hù)航人工林健康

　　在青藏高原植樹造林，保障林木健康尤為重要。

　　作為主要造林樹種，楊樹受高原干旱、寒冷與強(qiáng)紫外線等環(huán)境影響，長期面臨“楊樹癌癥”腐爛病的嚴(yán)重威脅。

　　為此，研究團(tuán)隊(duì)在雅江河谷開展楊樹腐爛病高發(fā)區(qū)防治示范工作，他們基于病原菌侵染路徑與林分生態(tài)調(diào)控理論，系統(tǒng)開發(fā)出科學(xué)防治方案。

　　中國科學(xué)院青藏高原研究所張更新研究員透露，研究團(tuán)隊(duì)首先從楊樹樹皮中成功分離出一種具有抑病菌功能的“產(chǎn)氮假單胞菌”，它能顯著抑制楊樹腐爛病的病原真菌“金黃殼囊孢菌”，室內(nèi)和野外試驗(yàn)均驗(yàn)證其良好的防治效果且具備長效控病能力。

　　在雅江河谷示范林中，研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)對比了物理防治(樹干涂白+剪除病枝)、化學(xué)防治(綠色環(huán)保藥劑)、生物防治(基于“產(chǎn)氮假單胞菌”研發(fā)的拮抗菌微生物菌劑)以及復(fù)合防治(物理+化學(xué)+生物)4種防治方法，發(fā)現(xiàn)“樹干刷白預(yù)防+病斑刮除+拮抗微生物菌劑定向施用”的復(fù)合綠色防治模式表現(xiàn)最佳，示范區(qū)內(nèi)的楊樹腐爛病持續(xù)控病率高達(dá)80%以上。

張更新研究員介紹青藏高原楊樹病害防治研究進(jìn)展。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝

　　張更新表示，研究團(tuán)隊(duì)正在深化以拮抗菌微生物菌劑為核心的生物防治研究，目標(biāo)是構(gòu)建一套“可防、可控、可治”的人工林綠色防控體系，并將在高原地區(qū)開展百畝級示范，實(shí)現(xiàn)可復(fù)制、可推廣，助力全國楊樹人工林的病害綠色防控與生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。

　　展望未來，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，隨著全球氣候變化加劇，青藏高原地區(qū)生態(tài)修復(fù)任務(wù)更加艱巨，后續(xù)植樹造林要通過精準(zhǔn)設(shè)計(jì)樹種混交、雌雄混交乃至樹種-雌雄復(fù)合混交模式，構(gòu)建具備自我維持與自主更新能力的森林生態(tài)系統(tǒng)，為筑牢青藏高原國家生態(tài)安全屏障奠定基礎(chǔ)。

　　前人栽樹，后人乘涼?！拔覀兎N下的不只是樹，更是未來青藏高原生態(tài)系統(tǒng)的韌性與希望?！绷籂栐凑f。