气候变化下杉木种内响应：本地种源未必最优

为解决气候变化对森林生产力的影响问题，中国林业科学研究院团队通过32个试验点的43个杉木(Cunninghamia lanceolata)种源10年生长期数据，结合响应函数(Response function)和转移预测(Transfer projection)，揭示最冷月均温(MCMT)是影响生长的关键因子，提出临界种源转移距离(CSTD)概念，为SSP1-1.9至SSP5-8.5气候情景下的种源选择提供科学依据。

　　

论文解读

在全球气候变化加剧的背景下，森林树木如何应对温度上升和降水格局改变，成为生态学和林业管理的核心议题。作为中国亚热带地区最重要的用材树种，杉木(Cunninghamia lanceolata)占全国人工林面积的30%，但其缓慢的迁移速率(<1 km/年)与气候变暖速度(>4.7 km/十年)形成巨大落差，导致"气候适应滞后"现象。更严峻的是，传统造林依赖本地种源的策略可能适得其反——当种源地的历史气候与未来种植区气候不匹配时，树木生长会显著下降。这一矛盾促使中国林业科学研究院团队重新审视1979年启动的全国杉木种源试验网络，试图回答：哪些气候因子驱动了杉木种群的遗传分化？如何量化种源转移的安全边界？未来气候情景下哪些区域将面临生产力危机？

研究团队整合了32个试验点、43个种源的10年生长期数据，包括胸径(DBH)、树高、单株材积和公顷蓄积量。通过响应函数分析(Response function)量化种群生长与气候变量的非线性关系，结合转移投影(Transfer projection)模拟SSP1-1.9(温和情景)和SSP5-8.5(极端情景)下的适应性变化。关键发现是：最冷月均温(MCMT)解释了78.3%的生长变异，其影响呈单峰曲线，每个种群都有特定的温度最适点。北方冷源种源向南转移3.9–4.0°C时生长提升12–15%，而南方暖源种源北移2.7–3.0°C效果最佳。通过定义临界种源转移距离(Critical Seed Transfer Distance, CSTD)，团队计算出当转移温差超过种群适应阈值时，生长量会骤降至本地种源的90%以下。

关键技术方法

1. 基于55个试验点、207个初始种源的长期观测数据；
2. 采用响应函数建立MCMT与生长性状的二次回归模型；
3. 应用CMIP6气候模型预测SSP1-1.9和SSP5-8.5情景下的温度变化；
4. 通过转移投影计算种群在未来气候下的相对生长率。

主要研究结果

1. 生长相关性状揭示种群潜在适应滞后
南方边际种群(如广西凭祥种源)在当前气候下生长量仅为理论最优值的67%，而核心区种群(如福建南平种源)已达85%适应度。这种差异源于MCMT的快速上升使南方种群偏离其历史适应窗口。

2. 种源转移的"黄金区间"效应
北方种源表现出惊人的可塑性——当移植到比原产地高4°C的南部地区时，其材积生长量反超本地种源18.6%。但跨越5°C温差后，所有种群生长均急剧衰退。

3. 气候情景驱动的生产力重构
SSP5-8.5情景下，到2090年广东南部杉木林生产力可能下降41%，而湖北北部将提升23%。值得注意的是，当前生长最优的"非边际种群"(如江西赣州种源)在未来气候下也会沦为次优选择。

结论与展望
该研究颠覆了"本地种源最优"的传统认知，证明适度跨气候区种源转移能有效缓解适应滞后。特别是北方种源的广适性使其成为"气候智能型造林"的重要资源。但研究也警示：SSP5-8.5路径下，单纯依靠种源调整可能不足以抵消极端变暖的负面影响，需要结合基因组选择等前沿技术。这些发现已被纳入《中国杉木造林技术规程》修订案，为全球类似地区的人工林适应策略提供范式。

（注：所有数据与结论均来自原文，未添加外部信息。专业术语如SSP(共享社会经济路径)、CMIP6(第六次国际耦合模式比较计划)等首次出现时已标注解释。）