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。      

火干扰与气候因子对兴安落叶松径向生长的影响

火干扰对森林生态系统的稳定具有重要影响。以1987年5月森林火灾后的漠河林区为研究对象,按照不同的林火强度设置样地,在不同强度火干扰样地内,分别采集兴安落叶松(Larix gmelinii(Rupr.) Kuzen)的树轮样芯,建立树木年轮的宽度年表,分析不同强度的火干扰及气候对兴安落叶松径向生长的影响。结果表明:(1)不同强度火干扰对落叶松径向生长影响程度不同,轻度火干扰样地落叶松生长存在胸径加速生长期,重度火干扰样地落叶松生长存在胸径减速生长期。(2)轻度火干扰样地落叶松年轮宽度与前一年7月份和当年7月份降水量呈显著正相关(P<0.05),与前一年9、11月份和当年9月份最高气温呈显著正相关(P<0.05);重度火干扰落叶松年轮宽度与前一年7月份和当年7月份最高气温呈显著负相关(P<0.05)。(3)不同强度的火干扰对年轮宽度和气候因子的相关性影响不同,重度火干扰样地落叶松年轮宽度与气候因子的相关关系在火干扰前后的变化比轻度火干扰更加明显;该地气温过度升高不利于重度火干扰后落叶松的恢复,而对轻度火干扰后落叶松的径向生长的影响不显著。     

干旱对庐山日本柳杉径向生长量的影响

【目的】研究选用SPEI(标准化降水蒸散指数)分析庐山自然保护区干旱状况,及其对日本柳杉(Cryptomoria japonica)径向生长的影响,为庐山日本柳杉的生长和林分经营等提供一些理论依据。【方法】通过建立STD(树轮年表)的树轮宽度指数来反映庐山日本柳杉的径向生长量情况,计算分析SPEI来反映庐山自然保护区近几十年来的干旱变化情况。采用Mann-Kendall突变检验、相关性检验分析、小波分析、多元回归等方法探讨研究庐山日本柳杉径向生长量以及干旱变化。【结果】研究发现:(1)在1967—1970年、1977—1981年、2004—2012年庐山日本柳杉生长情况低于预期标准;(2)标准化降水蒸散指数随时间尺度的增大,波动周期越来越长较长,相对而言,SPEI12更为集中、波动较小,能够更好更准确的反映干旱年变化特征。SPEI12反映出庐山1967—1970年达到重旱程度,1978—1980年特旱,2002—2003年中旱,2005—2013年中旱至重旱;(3)树轮宽度指数与月尺度、半年尺度标准化降水蒸散指数呈显著正相关,与年尺度标准化降水蒸散指数呈极显著正相关关系。同时树轮宽度指数与上年8月至当年6月年尺度标准化降水蒸散指数呈显著正相关,其中与当年5月呈极显著正相关。【结论】日本柳杉生长量的周期变化与干旱周期变化接近,日本柳杉生长量变化相对干旱的变化会持续一到两年左右。     

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。     

呼伦贝尔沙地樟子松树轮对气候变化的响应

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.mongolica)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。     

气候变暖对香格里拉油麦吊云杉径向生长的影响

为分析香格里拉油麦吊云杉(Picea brachytyla)径向生长对气候变化的响应及其动态,在普达措国家公园和石卡雪山油麦吊云杉分布的海拔上限采集年轮样品,建立油麦吊云杉年轮宽度差值年表,将年轮宽度指数与不同时段温度和降水进行响应分析。结果表明:1961—2011年,当年7份月和上年10月份的月平均气温是影响香格里拉海拔上限油麦吊云杉生长的主要气候因子;1985—2011年,树木生长仅与温度变化有关,具体表现为树木生长与上年9、10月份平均气温和最低气温呈显著负相关,与当年7月份平均气温和最低气温呈显著正相关;1961—1984年,气温和降水共同影响树木生长,树木生长与当年5月份降水和当年10月份平均气温呈显著负相关。     

升温突变对杜香—兴安落叶松林生长的影响

以杜香—兴安落叶松为研究对象，运用Pearson相关分析和滑动相关分析等方法，探讨了树木径向生长与气候因子之间的相关关系，并分析了其对气候突变的响应。结果表明：（1）在突变检验中，年降水量没有发生明显的突变现象，年平均气温在1986年出现了突变点，与突变前相比温度升高了1.8℃；突变后的轮宽指数为1.05，明显大于突变前，说明升温促进了兴安落叶松的生长。（2）径向生长对温度的表现较为敏感，特别是受生长季温度的控制较为突出。在气温突变前后，径向生长与气候因子之间的相关性存在明显差异；突变前，径向生长与月气候因子之间的相关性不显著；而突变后，径向生长对降水量、平均气温和平均最低气温响应的敏感性均有所增强；径向生长与当年4月的降水量、当年5月和8月的平均气温、上年9月和8月的平均最低气温均呈显著正相关，而与当年5月的平均最低气温呈极显著正相关。（3）在滑动相关分析中径向生长对气温和降水量的反应都有所增强，特别是在冬季，气温对树木径向生长的负面影响更加明显，而在生长季前期，降水量对树木径向生长的促进作用更加显著。     

陕北黄土区油松径向生长对气候因子的响应

【目的】探究气候因子对油松径向生长的影响机制,为在半干旱黄土区构建稳定、可持续的油松人工林生态系统提供依据。【方法】采集陕西吴起县典型油松(Pinus tabuliformis)人工林样地平均木的胸径和根茎处的圆盘样本,并从吴起县气象站获取当地1970-2009年的降水量和气温资料,利用树轮年代学和年轮气候学的相关方法,研究该地区气候因子对油松径向生长的影响机制。【结果】(1)生长季前降水量和生长季气温是影响研究区油松人工林生长及稳定性的关键限制性因子,且气温主要通过影响油松林土壤水分条件来影响年轮宽窄;(2)油松径向生长与前一年雨季中后期(8-10月)和当年1月降水量,尤其是当月10mm的有效降水量呈显著正相关(P0.05),而对于当年3月,只与10mm的有效降水总量显著相关(P0.05);(3)油松径向生长与前一年9月及当年5,8月平均气温呈显著负相关(P0.05),与当年4月的月平均最低气温呈显著正相关(P0.05)。【结论】陕北黄土区吴起县油松人工林对气候因子的敏感期为前一年生长季后期(8-10月)和当年生长季初期(4-5月)。     

福州高盖山马尾松树轮宽度对气候变化的响应

【目的/意义】气候变化对农业生态系统有着重要的影响。通过研究福州高盖山马尾松树轮宽度对气候变化的响应,建立农业生态系统与气候变化研究模型,为研究气候变化对农业经济与农业生态系统提供科学经验。【方法/过程】以福州高盖山马尾松的树轮样本为研究对象,建立了马尾松树轮宽度年表,并分析了马尾松径向生长与气候因子的响应关系。【结果/结论】不同季节限制马尾松生长的气候因子不同,上年1-3月份的降水成为影响马尾松径向生长的主要因子,树轮宽度与上年1-3月降水量呈显著负相关(r=-0.347);当年7-9月份温度成为影响马尾松径向生长的主要因子,树轮宽度指数与当年7-9月温度呈显著正相关(r=0.379)。研究表明,一年中不同时期限制马尾松径向生长的气候因子不同,说明亚热带湿润地区的树木径向生长也对气候的变化有一定的响应作用。     

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.     

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。     

秦岭南坡油松树轮碳稳定同位素对气候因子的响应

根据树木年轮气候学原理,运用相关分析和多元回归分析方法,研究陕西秦岭南坡油松(Pinus tabuli formis)树轮碳稳定同位素(δ^13C)对气候变化的响应。结果表明,树轮δ^13C含有丰富的气候信息,低海拔(1250m)的油松δ^13C与前一年的4月温度显著正相关(P<0.05),与当年10月降水显著正相关(P<0.05);中海拔(1450m)的油松δ^13C与当年2月温度显著正相关(P<0.05),同时也与5月的极端高温显著正相关(P<0.05);高海拔(1650m)的油松δ^13C与当年10月温度显著负相关(P<0.05),与1月相关湿度显著正相关(P<0.05)。1978、1990年夏、冬季气温的偏低和秋季气温偏高,7月温度低于8月,4-9月降水波动太大,这些反常的气候变化扰乱了油松正常的生理活动,破坏了油松的光合作用过程,造成δ^13C值的异常降低。     

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.     

气候因子对小兴安岭红松径向生长及固碳动态的影响

以黑龙江丰林国家级自然保护区(128°58′～129°15′E,48°2′～48°12′N)为试验地,测量并计算小兴安岭阔叶红松林优势树种红松(Pinus koraiensis)生长轮宽度,应用树木年代学原理及气候时间序列分析方法,分析红松固碳动态、气候因子对红松径向生长及固碳的影响.结果表明:红松固碳,与上年12月份和当年8、9月份的月平均气温呈极显著负相关(P<0.01),与上年12月份降水量呈显著负相关(P<0.05)、与当年5月份降水量呈显著正相关(P<0.05);固碳大年,气温偏低月份出现在夏季(除1997年),其中2 a(1964、1969年)夏季各月份(6—8月份)气温均偏低,其它年夏季有2个月份气温偏低,固碳大年降水量偏多月份多出现在夏季不同月份.说明夏季气温对红松径向生长有抑制作用,气温越高,越容易形成窄生长轮,夏季降水量对小兴安岭地区红松的固碳有促进作用,此时降水越多,越容易形成宽生长轮.     

竞争对红松树轮生长与气候因子关系的影响

为了解竞争对红松(Pinus koraiensis)树轮生长与气候因子的关系是否存在影响,利用树木年轮气候学方法,建立红松单木树轮年表,比较不同竞争压力下树轮年表与气候因子的关系,分析竞争对树轮生长作用特征。研究表明:红松单木径向生长与6月份降水呈正相关,与6月份和当年生长季的平均温度、最高温度呈负相关。相关分析表明:竞争会加剧红松树轮生长与6月份降水响应的敏感性,而对树轮生长与温度关系影响不显著。进一步把红松按照不同径级划分后发现,竞争对不同径级红松树轮生长气候响应与降水关系的影响存在差别,其中竞争对小径级(D,D30 cm)红松树轮生长与降水响应影响最显著,对中等(30 cm≤D50 cm)径级的红松树轮生长与降水响应影响其次,对大径级(D≥50 cm)红松树轮生长与降水响应影响不显著,而竞争对不同径级红松树轮生长与温度关系影响不显著。总之竞争主要对红松幼树径向生长与水分条件关系的影响较大,因此,在应对气候变暖条件下的红松培育应该更注重对红松幼树生长环境中水分供应的调节。     

川西南柳杉年轮宽度指数与气候变化的关系

【目的】树木年轮作为一种代用的气候资料有着重要的科学意义,探讨了柳杉年轮宽度指数与气候要素之间的关系,为气候变化是如何影响树木的生长过程研究提供一定的依据。【方法】以川西南40a柳杉为研究对象,采用ARIMA模型拟合柳杉(Cryptomeria fortune)的径向生长,同时建立川西南地区柳杉年轮宽度指数年表,利用多重对应分析(MCA)柳杉径向生长与气候要素之间的关系。【结果】柳杉年轮宽度指数的变化趋势与温度的变化趋势呈现"分离现象",与降水量的变化趋势一致;柳杉年轮宽度指数与当年生长季4、8月份温度呈显著相关关系(P<0.05),柳杉年轮宽度指数与上个生长季的降水量呈正相关关系,与当年生长季7月份降水量呈显著正相关(P<0.05),与上个生长季10月份及当年生长季6月份累计日照时间呈显著负相关关系(P<0.05);当年生长季6-8月份适宜的温度有利于年轮宽度的增加,当年生长季5-9月份的温度和降水量达到一定的指标时不利于年轮宽度的增加。【结论】温度、降水总量与柳杉年轮宽度指数总体关系密切,生长季6-8月份的温度、5-9月的降水总量对柳杉径向生长影响明显。     

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。      

沙地天然樟子松径向生长对干旱的响应

目的呼伦贝尔沙地为天然樟子松分布区的南缘,气候变化呈暖干化特点,研究该区樟子松树木径向生长对气候的响应及其应对干旱的能力,有助于促进气候变化背景下沙地天然樟子松林的保护与恢复。方法在呼伦贝尔沙地的南辉和伊敏河两个地点建立了树轮宽度标准年表并对其变化进行比较,利用树轮宽度标准年表与气候因子进行相关分析,并计算樟子松应对极端干旱的抵抗力、恢复力和弹性力。结果南辉的樟子松标准年表与6月平均气温和6—7月平均最高气温呈显著负相关(P < 0.05),伊敏河的樟子松年表与4月、6—7月和9月平均气温和平均最高气温呈显著负相关(P < 0.05);两个地点的樟子松标准年表均与6—7月和9月的降水量正相关(P < 0.1);南辉的樟子松年表与9月相对湿度呈显著负相关(P < 0.05),但伊敏河的樟子松年表与前一年10—12月和当年2—3月和5月相对湿度显著正相关(P < 0.05);两个地点的樟子松年表均与前一年10月至当年9月的帕尔默干旱胁迫指数(PDSI)呈显著正相关(P < 0.05)。以上结果表明这一区域的樟子松径向生长受到水分的显著影响;与南辉的樟子松相比,伊敏河的樟子松对干旱的抵抗力较弱,但恢复力更强;随着干旱程度的增加,樟子松对极端干旱的抵抗力下降、恢复力增强。结论呼伦贝尔沙地天然樟子松径向生长受生长季气温和降水的共同影响;在1925—1935年间,两个地点的樟子松年表存在差异可能是由于伊敏河的樟子松处于幼龄,对干旱的抵抗能力较差;树龄可能会导致沙地天然樟子松应对干旱能力的差异,深入了解树龄对樟子松应对干旱能力的影响需进一步开展多点研究。      

秦岭太白山地区树轮宽度对气候变化的响应

[目的]研究太白山树木年轮宽度对气候变化的响应。[方法]以秦岭地区太白山森林公园及太白山自然保护区高山林线附近的太白红杉为研究对象,建立了该地区1822~2013年树轮标准化年表;应用相关性分析、逐步回归等方法对其树轮生长动态及气候因子变化的响应进行了分析。[结果]太白山地区太白红杉树木年轮包含了丰富且敏感的气候信息,适合进行树木年轮学分析,且其标准化年表与当年3、5和6月平均气温呈显著正相关,与当年4、6月平均降水量呈显著负相关;滞后性研究表明其标准化年表与上年4月平均气温呈显著正相关关系,与上年12月气温呈显著负相关关系;与上年月平均降水量均无显著相关。[结论]建立了太白山树木年轮宽度对气候因子变化的响应函数,为研究及解释秦岭地区气候变化对树木生产的影响提供科学依据。