祁连山北麓祁连圆柏径向生长监测研究

祁连圆柏(SabinaprzewalskiiKom.)是我国特有的常绿针叶树种,主要分布在青海、甘肃河西走廊及其南部和四川北部等地区。在祁连山区,祁连圆柏是主要建群树种之一。本研究通过使用高分辨率的Dendrometer监测序列,提取日际振幅、生长速率、累积生长量等参数,分析整个监测期中祁连圆柏的树木径向变化规律。结合全自动气象台站的同步监测数据,定量分析不同时间尺度(日、月、季节、年)祁连圆柏径向生长与气候环境因子的关系,揭示祁连圆柏径向生长对气候环境的响应机理。     

祁连山中段青海云杉高山林线交错区树轮宽度与气候变化的关系

通过对祁连山中段青海云杉高山林线交错区进行取样,研究了交错区内4个不同海拔树木生长与气候变化的关系。结果表明:在林线交错区内,树木生长对气候变化的敏感性不高,年表统计特征沿海拔并没有一致的变化趋势。气候对树木生长的影响表现出非常明显的“生长滞后效应”,所有样地的轮宽指数与上一年10月的降水显著正相关,多数样地的轮宽指数与上一年7、8月的温度显著负相关,后者体现了有效水分供应的限制作用。同时,多数样地的轮宽指数与当年2月降水显著负相关。整个林线交错区的树轮生长主要受生长季之前(上一生长季和秋冬季)的气候指标的影响,而与当年生长季气候没有明显的联系。本文和相关研究发现的林线树木生长对气候变化并不敏感的现象,与高山林线主要受生长季温度限制的传统认识明显不同。      

长白山云冷杉针阔混交林3种常见树种径向生长对气候变化的响应

【目的】气候因子影响树木生长发育，对树木径向生长与气候因子之间的关系进行分析，以探究长白山地区云冷杉针阔混交林森林生态系统对气候变化的响应，为该地区天然林经营管理提供科学依据。【方法】本研究于2019年在吉林省汪清县云冷杉针阔混交林中对常见针叶树臭冷杉、鱼鳞云杉和红松进行样芯的采集，用树木年轮学方法建立标准年表，进而分析比较不同树种生长与气候因子的关系。【结果】该地区树木标准年表的平均敏感度和信噪比分别为0.16～0.27、6.14～19.98，其中臭冷杉包含更多的气候信息，其平均敏感度、标准差、信噪比和样本总体代表性等统计量均高于鱼鳞云杉和红松。上年9月平均气温及上年、当年7月最低气温与臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长均呈显著正相关（P <0.05），这表明同一区域不同树种径向生长对气候的响应具有一定的相似性。3种树种径向生长对气候变化的响应也存在差异，臭冷杉径向生长受气温和降水的共同作用，鱼鳞云杉和红松径向生长主要受气温限制。升温突变（1985年）后，臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长与气温相关性增强但与降水量相关性减弱，且升温后树木径向生长有显著上升趋势。【结论】不同树种径向生长...     

川西米亚罗林区不同海拔岷江冷杉生长对气候变化的响应

为分析青藏高原东缘半湿润区树木生长与气候关系随海拔变化的规律,于川西米亚罗林区分别在高、中、低海拔选取3个采样点,共采集132棵岷江冷杉年轮样芯,建立了最长达170a(1842-2011年)3个海拔高度的差值年表.岷江冷杉年轮指数与气候因子的相关分析表明:随海拔高度降低,温度与生长的负相关呈增加趋势.高海拔岷江冷杉径向生长与前—年冬季最低温呈显著正相关,中低海拔与当年春季均温、最高温和年均最高温呈显著负相关.低海拔岷江冷杉与当年4月降水呈显著正相关,随海拔升高降水与岷江冷杉生长的相关性降低.中低海拔岷江冷杉年表与4、5月帕尔默干旱指数(P DSI)呈显著正相关,表明在中低海拔存在春季干旱胁迫,抑制了岷江冷杉的生长.另外,大龄树木比小龄树木对气候变化的响应更敏感.     

气候因子与大气CO_2浓度变化对德令哈祁连圆柏生长与水分利用效率的贡献

【目的】探讨大气二氧化碳(CO_2)浓度升高与气候变化对森林生态系统的影响.【方法】以德令哈地区祁连圆柏树轮宽度和稳定碳同位素年表数据为基础,分别计算了其断面积指数(BAI)和水分利用效率(iWUE)变化历史,之后利用共性分析方法进一步探讨了大气CO_2与气候因子对祁连圆柏径向生长和iWUE的影响.【结果】相对于1890～1915年,祁连圆柏水分利用效率增长了30%,大气CO_2对iWUE的单独贡献率为16%.降水和干旱指数对祁连圆柏径向生长(BAI)的贡献为15%,1951～2010年,BAI与干旱指数的相关性为0.61(P0.05),长期变化显示外界环境相对湿润时祁连圆柏表现出高生长量,干旱时则表现出低生长量.【结论】德令哈地区影响祁连圆柏iWUE和BAI变化的因子差异较大,其中大气CO_2浓度的升高显著提升了iWUE,但并未对树木径向生长产生明显影响,干旱胁迫则是限制该地区祁连圆柏径向生长的主要因子.     

长白山山杨年轮年表及其与气候变化的关系

以长白山自然保护区内设立面积为1 hm2的固定样地内山杨为主要研究对象,介绍了使用RESISTOGRAPH树木针测仪获取年轮宽度的过程,并使用COFECHA对获取的年轮宽度进行的交叉定年和控制检验.结果表明,获得的山杨宽度年表轮宽指数与该地区月平均气温达到显著相关(P＜0.05),生长季气温与树轮径向宽度正相关性显著,从而影响了山杨的生长,冬季低温则制约树木的生长,当年生长季前4月份的温度为树木萌发需要的积温提供基础;从山杨宽度年表轮宽指数与该地区月降水量的关系可看出,树木生长季的降水量对树木生长产生一定影响,其中上一年9月份由于降水的减少使其与树轮宽度表现出显著负相关,而秋冬季节降水量的增加可促进下一年树木径向生长.     

阿尼玛卿山中部高山林线树轮宽度对气候变化的响应

通过对阿尼玛卿山地中部高山林线祁连圆柏树木年轮宽度年表的研究,发现高山林线附近的树轮年表中含有较高的气候信息;树木生长与当年7月平均气温呈显著正相关.在对有气象资料记录的1959—2001年间的树木年轮宽度指数与7月平均气温的分析中,发现其间有较好的一致性;但在1976—2001年间,7月平均气温和树木年轮宽度指数在变化趋势和相关性上表现出更好的一致性,且从分析中发现7月平均温度是高山林线分布的制约因子,而7月的低温和多雨则是高山林线树木生长的主要限制因子;高山林线树木生长的193年期间以百年周期和两年准振荡周期最为显著;西北干旱区中普遍存在的20世纪20—30年代“高温干旱期”在这里也很显著,同时该研究也发现1861—1878年是近200年来的7月气温最低和最长的时段.     

基于树轮气候相关分析法的杉木径向生长与气候因子关系

为探讨杉木不同径向生长指标对气候因子的响应,了解气候变化背景下杉木径向生长敏感性与适应性的差别,采用树轮气候相关分析方法,以60年生杉木人工林为研究对象,通过测定杉木整轮宽度、早材宽度和晚材宽度,并利用杉木树轮自回归年表(ARS)分析主要气候因子(月份水平温度和降水)对杉木径向生长的影响.结果表明:杉木径向生长均受到温度和降水的显著影响,早材宽度与当年2月平均温度呈显著负相关(P0.05),晚材宽度与当年10月平均降水量呈极显著正相关(P0.01).冗余分析量化了气候因子对杉木径向生长的影响,当年7月平均最高温度和当年10月平均降水量是限制该区域杉木径向生长的关键气候因子.滑动相关分析表明,气候因子变化在短时间尺度上对杉木径向生长的影响存在差异,其中杉木径向生长对当年9月最高温度的响应稳定性最强.当年10月平均降水量对晚材宽度的促进作用逐渐增强.杉木年轮生长对上一年气候的影响存在"滞后效应",晚材生长对当年早期杉木生长气候因子的影响存在"滞后效应".亚热带地区气候影响杉木径向生长的效应复杂,但ARS年表仍包含丰富的气候信号,研究结果对亚热带针叶树种年轮生态学、年轮气候学研究具有重要参考价值.     

将乐林场马尾松树轮宽度对气候变化的响应

目的研究福建将乐地区马尾松年轮宽度对气候变化的响应,为本地区的树木年轮生态学研究提供参考,为当地马尾松的生产、农林业的发展提供数据支撑。方法以福建将乐林场采集的80根马尾松树芯为对象,运用ARSTAN程序建立差值年表和标准年表,通过相关函数、响应函数、单年分析等方法研究马尾松径向生长对气候因子变化的响应,并采用响应面函数建立树木径向生长?气候因子关系模型。结果马尾松年轮宽度序列对气候变化相当敏感,上一年5月到当年12月的月降水量和月平均气温的响应函数模型可解释年轮宽度变化的57.43%;温度对马尾松径向生长的影响存在一定“滞后性”,上一年6月平均气温促进马尾松径向生长;月降水量和月极端最低气温是马尾松抽梢期生长的气候限制因素,当年抽梢期的降水和极端最低气温对马尾松年轮宽度有显著的正效应,其中当年3月份的降水和极端最低气温对马尾松年轮宽度的作用尤为显著;月极端最高气温是马尾松伏旱期径向生长的气候限制因素,其中8月份的气温对马尾松年轮宽度表现出显著的负效应。结论该研究地区马尾松生长具有明显的季节性,马尾松年轮宽度序列对气候变化相当敏感。建立的马尾松径向生长?气候因子关系模型R2为51.2%,进一步验证了当年的逐月气候因子对马尾松径向生长的影响,该模型可较好地模拟马尾松树木径向生长对气候的响应。      

窗口宽度对树木径向生长与气候要素之间关系的影响

在神农架林区的太子垭地区，以神农架建群树种巴山冷杉(Abies fargesii)为研究对象，利用生长锥在样木胸高处(1.3 m)进行树芯取样(24棵树50个样芯),应用LINTAB^TM轮宽测量仪测量样本生长轮宽度，应用COFFCHA程序进行定年及测量质量控制，应用ARSTAN程序进行生长趋势拟合并合成标准年表(1880—2021年);依据年表及日平均气温、日降水量数据(1953—2021年),应用R程序中树轮工具包，将滑动窗口宽度下限设置为21 d、上限设置为270 d,分析树木生长轮与不同窗口宽度气候要素的相关性。结果表明：神农架地区巴山冷杉径向生长的最佳气温窗口期为33 d、最佳降水量窗口期为28 d。与传统月度气候数据相比，树木生长轮与气候最佳窗口期的相关性更显著。当年3月份、9月份中旬平均气温显著促进巴山冷杉径向生长；而当年9月份和上年9月份的降水量、当年和上年5月份的平均气温，显著抑制巴山冷杉的径向生长。     

小兴安岭不同海拔臭冷杉年轮-气候关系及大尺度气候影响

以丰林自然保护区臭冷杉为样本,运用树木年轮气候学方法,建立了不同海拔3个臭冷杉树轮宽度年表,并分析其与该区温度、降水及大尺度气候因子的关系。结果表明:丰林自然保护区臭冷杉的径向生长主要受温度制约,与降水相关性较弱。3个臭冷杉年表均与当年生长季的最低温度、平均温度显著负相关(P0.01),与当年3月降水量显著负相关 (P0.05)。不同海拔臭冷杉径向生长对温度、降水的响应存在差异,高海拔谷地和坡上臭冷杉受气候(温度、降水)影响明显强于低海拔臭冷杉。丰林自然保护区臭冷杉径向生长与大西洋多年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation, AMO)和太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation, PDO)的相关分析表明,该区臭冷杉径向生长还可能与大尺度气候变化存在联系,AMO对低海拔臭冷杉生长影响较大,而PDO对高海拔臭冷杉影响更强。小兴安岭谷地臭冷杉衰退可能与AMO、PDO的相位转变存在一定关联,AMO和PDO影响小兴安岭地区温度、降水,改变了山谷地带的水分可利用性。大尺度气候变化导致本区最低温度显著升高,树木光合作用下降,呼吸作用加强,又促使这一现象加剧。      

普达措国家公园海拔上限3个针叶树种径向生长对气候变化的响应

本文利用树木年轮学方法研究普达措国家公园海拔上限麦吊云杉、大果红杉和长苞冷杉的生长特征,构建差值年表并分析其与气候因子的关系,以揭示影响该区域3个主要树种径向生长的气候因子及对气候变化响应的种间差异。结果表明:1)生长后期的气候因子对该地区树木生长起着重要作用,但不同树种的响应方式存在差异;2)麦吊云杉生长主要受限于生长季的气候条件,与上年生长后期(上年9—10月)平均温度呈显著负相关,且当年生长盛期(6—8月)温度的升高有利于其径向生长;3)大果红杉生长主要受限于生长后期的水分条件,主要表现为与上年10月以及上年生长后期(9—10月)降水呈显著负相关;4)长苞冷杉生长主要受限于生长季的气候条件,主要表现为对当年生长季盛期(6—8月)以及当年生长季后期(9—10月)平均温度的显著正相关。本研究为香格里拉地区的气候重建提供基础数据。      

祁连山青海云杉径向生长对气候的响应

为探明树木径向生长对气候变化的响应,以祁连山中部下限青海云杉为研究对象,采用年表气候相关分析和特征年分析方法,研究了青海云杉的年轮宽度、早材宽度、晚材宽度标准化年表与月均温度和降雨量的关系。结果表明:年轮宽度、早材宽度、晚材宽度与6、7月的月均温度显著负相关。年轮宽度、早材宽度与3、5、6月的降雨量显著正相关,与9月的降雨量显著负相关;晚材宽度与降雨量无显著相关,晚材宽度对气候的敏感性弱于早材宽度。特征年分析进一步发现:当夏季温度高于同期温度而夏季降雨量又低于同期降雨量时,容易形成窄年轮;相反,当夏季温度低于同期温度而夏季降雨量又高于同期降雨量时,容易形成宽年轮。表明春季和夏季降雨量对祁连山中部下限青海云杉的径向生长有促进作用,而夏季温度有抑制作用。      

王朗自然保护区紫果云杉径向生长与气候因子的关系

紫果云杉林Picea purpuea是四川王朗国家级自然保护区的重要群落类型。在其主要分布的原始林内设置10个半径为8m的样圆进行树轮取样与分析。研究结果发现:大部分紫果云杉都出现了一次以上的生长释放现象,通过ARSTAN方法建立年表同气候因子进行显著性相关分析发现,影响紫果云杉生长的气象因子是上年7、8月和当年6、10月的气温以及上一年12月的降雨,其中温度是影响树木径向生长的主要气候因子,通过单年分析进一步印证了这种关系。通过开展紫果云杉树轮年代学研究,了解该云杉生长状况,科学认识树木生长对气候变化的响应机制,为预测气候变化对该树种生长、分布影响及保育提供科学依据。     

大兴安岭北部不同降水梯度下兴安落叶松生长对升温的响应差异

目的为了解大兴安岭北部不同降水梯度下,兴安落叶松径向生长与气候关系是否存在差异,尤其是对最近的升温是否存在不同的响应。方法本文在大兴安岭北部沿降水梯度选择3个采样点?莫尔道嘎（Moerdaoga,ME,年降水量363 mm）、图里河（Tulihe,TLH,454 mm）和阿里河国家森林公园（Alihe,ALH,525 mm）进行树轮取样。运用树轮气候学方法,分析了气候变暖背景下兴安落叶松生长?气候关系随降水梯度的时空变异规律,并探讨兴安落叶松生长应对极端气候的抵抗力、恢复力和弹性力。结果不同降水梯度下,降水对兴安落叶松径向生长影响差异较小,仅有TLH兴安落叶松生长与当年8月和上年秋季降水呈显著正相关。温度是兴安落叶松径向生长的主要限制因子,但在不同降水区存在显著差异。在低降水区域（ME）,生长季最低温度是兴安落叶松生长的主要限制因子;在中降水区域（TLH）,上年9月最低温度对兴安落叶松径向生长的影响最强;在高降水区域（ALH）,均温和低温是影响兴安落叶松生长的主要气候因子,上年秋季和冬季温度升高不利于当年兴安落叶松生长增加。综合温度与降水的帕默尔干旱指数（Palmer Drought Severity Index,PDSI）表明,ME采样点兴安落叶松生长与PDSI关系不显著,TLH兴安落叶松生长与PDSI显著正相关,ALH兴安落叶松与PDSI显著负相关。20世纪80年代快速升温后,3个采样点兴安落叶松的径向生长出现与升温相反的趋势。ALH采样点相比其他两个采样点应对极端气候有较高的抵抗力,但恢复力较弱。结论我们的结果表明环境水分的多少会影响兴安落叶松对未来气候变暖的响应,尤其是在生长应对极端气候的抵抗力和恢复力上可能会存在较大差异。      

气候变化对北京近远郊地区油松径向生长影响的比较研究

[目的]以气候变暖为主的气候变化对树木健康及生态系统的稳定产生了深刻影响.本文通过研究气候变化对远郊油松天然林和近郊油松人工林径向生长的影响,揭示城市远郊自然生态系统和近郊山地树木径向生长对气候敏感度的差别.[方法]建立了远郊和近郊油松林的标准年表及差值年表,分别与气候指标进行相关分析;利用R软件建立年轮指数与气候指标...     

呼伦贝尔沙地樟子松树轮对气候变化的响应1）

在呼伦贝尔沙地中部鄂温克巴彦嵯岗和红花尔基地区共采集沙地樟子松（ Pinus sylvestris var．mon-golica）树轮样芯69个,成功建立了鄂温克、红花尔基两地樟子松轮宽差值年表,用相关函数分析了沙地樟子松的气候限制因子及气候变化对其径向生长的影响。结果表明：气温和降水量同时影响该地区樟子松的径向生长,鄂温克与单一的气候因子均不相关。红花尔基树轮宽度分别与当年6、9月份的气温呈显著负相关;分别与6、9月份的最高温度呈显著负相关;分别与6、8月份的最低温度呈负相关关系;红花尔基树轮指数还与前一年12月份降水量呈显著负相关。鄂温克树轮宽度仅分别与当年7、8月份的帕默尔干旱指数（ PD,S,I ）呈显著负相关;红花尔基樟子松树轮宽度也与当年秋季（8、9、10月份）的PD,S,I显著相关。这表明水分可利用性是沙地樟子松径向生长的最重要影响因子。特征年分析进一步验证了响应分析的结果,即6月份的高温少雨不利于沙地樟子松的生长。     

气候变化对不同纬度兴安落叶松径向生长的影响

以大兴安岭地区3个不同纬度地区的兴安落叶松为研究对象,建立不同纬度兴安落叶松年轮宽度年表;探索1967—2005年间,不同纬度气候因子变化规律,对气候因子和年轮宽度年表进行相关性分析。结果表明:1967—2005年间,大兴安岭不同纬度地区温度均显著上升,降水量未呈现出显著性变化;1927—2007年间,高纬度兴安落叶松树木径向生长显著增加,与此相反,中纬度和低纬度地区兴安落叶松径向生长变化不明显;温度是影响兴安落叶松径向生长的主要因子,降水变化对兴安落叶松径向生长的影响较小;高纬度地区气候变暖后,降水量的下降抑制了该地区兴安落叶松的径向生长。