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。      

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。     

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。     

主要气候因子对极小种群野生植物云南蓝果树生长的影响

为探讨云南蓝果树(Nyssa yunnanensis W.C.Yin)的濒危机理,运用解析木的原理,结合1979—2009年的气象数据,对两株云南蓝果树风倒木进行研究,分析主要气候因子对云南蓝果树生长指标的影响。结果表明:云南蓝果树的径向、高度和年轮宽度的年增长量呈逐渐下降趋势,而材积年生长量呈上升趋势。云南蓝果树生境自1979—2009年年平均气温缓慢地升高,年总降水量和年平均相对湿度值呈总体减少趋势;年均径向、高度生长量和年轮宽度与年平均气温呈负相关,与年降水量和相对湿度呈正相关;年均材积生长量与年均气温呈正相关,与年降水量和相对湿度呈负相关。     

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.     

毛乌素沙地气候变化特征分析及对畜牧业的影响

本文利用乌审旗1989-2018年的气候观测资料,着重使用线性趋势分析方法针对毛乌素沙地近30年气温、降水量及日照时数等主要气象要素的年度及季节变化特征进行分析,结果表明:1989-2018年毛乌素沙地年平均气温以0.543℃/10a的速率呈现出显著的增温趋势,其中春季平均气温的上升趋势最为显著,而冬季平均气温的上升趋势最为平缓。年降水量以28.213mm/10a的速率呈现出一定的增加趋势,秋季降水量的增加趋势最为明显,冬季降水量变化趋势最为缓慢;年日照时数以72.712h/10a的速率显著增加,春季日照时数显著增加,其次为冬季,而秋季日照时数的减少趋势最为平缓。尤其是近些年来,毛乌素沙地气候变化更是显著,由此对畜牧业造成的影响与损失越来越不容忽视。     

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.     

油松年轮生长与秦岭北坡气候的初步研究

利用树木年轮气候学方法,根据油松直径生长与气候因子的关系,计算了过去１０９ａ（１８８６～１９９４年）秦岭北坡夏季的平均气温及降水量。夏季平均气温和降水量的平均偏差分别为０．２６℃和４０．２ｍｍ,平均偏差百分率为１．５％和１０．８％,平均相对误差分别为０．４％和７．０％,重建效果较好。同时还建立了油松年轮指数与夏季平均气温和降水量双因素气候生长模型,复相关系数为０．９２,平均相对误差为３．３％     

气候变化对大兴安岭地区不同海拔落叶松径向生长的影响

为研究气候因子对不同海拔地区兴安落叶松(Larix gmelinii)径向生长的影响,根据大兴安岭地区平均海拔高度(573 m)和天然林线分布状况,依据树木年代学原理选取高海拔(850 m)、中海拔(485 m)、低海拔(290 m)3个海拔地区的树芯,建立落叶松树轮宽度标准化年表,使用Mann-Kendall检验和小波分析方法将树轮宽度指数(RWI)与气候因子进行相关分析、冗余分析、多元逐步回归分析。结果表明：兴安落叶松径向生长在3个海拔地区显示出不同的周期性变化,气候对不同海拔梯度落叶松径向生长的影响存在显著差异。其中,低海拔梯度落叶松径向生长与当年10月份月最高气温呈显著负相关,与上一年9月份降水量及标准化降水蒸散指数、当年10月份标准化降水蒸散指数呈显著正相关;中海拔梯度落叶松径向生长与上一年9月份月平均气温及月最高气温、当年6、7、9月份月最高气温呈显著负相关,与上一年8月份及9月份标准化降水蒸散指数、当年6月份降水量及标准化降水蒸散指数呈显著正相关;高海拔梯度落叶松径向生长与上一年8月份及当年5月份月平均气温、月最高气温呈显著正相关,与上一年6、8月份及当年5、6、8月份月...     

授粉后施加秋水仙碱处理诱导青杨派异源三倍体

从中国北方地区拓展杨树品种资源考虑,以哲引3号杨为母本,小青杨和北京杨为父本,对授粉后24～96 h的雌花序施加0.3%～0.5%的秋水仙碱溶液处理,获得了26株青杨杂种三倍体.其中尤以授粉后54～66 h时施加秋水仙碱处理的三倍体诱导效果最好,三倍体得率最高,达66.7%. 与二倍体后代群体相比,青杨杂种三倍体具有一定的生长优势,其中哲引3号杨×北京杨三倍体2年生实生苗的地径和苗高平均值分别超出二倍体20%和5%;最优单株的地径和苗高分别达4.42 cm和2.77 m,超出二倍体平均值144%和43%. 青杨派树种的三倍体诱导实践进一步证明,雌花序授粉后施加秋水仙碱处理是一种高效的三倍体诱导方法.      

毛乌素沙地植被物候动态及其对气象因子变化的响应

目的监测沙区区域植被物候,并确定植被物候与气候要素的关系,对理解沙区生态系统对气候变化的动态响应至关重要。方法本研究利用1982年1月至2015年12月的归一化差值植被指数(NDVI)时间序列数据,通过高阶曲线拟合的方法提取毛乌素沙地植被物候,包括生长季开始日期、结束日期和长度,分析其时间变化和空间特征,并利用偏相关性分析法确定其与气象因子(气温和降水量)的关系。结果毛乌素沙地植被生长季开始日期集中在第96~144天,生长季结束日期集中于第280~300天,生长季长度介于135~195d。从东到西生长季开始日期逐渐推迟,生长季长度逐渐缩短,生长季结束日期没有明显变化。在过去34年中,毛乌素沙地植被生长季开始日期和长度分别呈现显著提前和延长的趋势,分别为0.54和0.94d/a,生长季结束日期呈现推迟趋势,但该趋势并不显著。毛乌素沙地植被的生长季开始日期主要受2—4月的平均气温影响,结束日期主要受8—10月的累计降水量的影响。结论毛乌素沙地植被物候特征发生了明显变化,主要体现在生长季的提前和延长,这对该区域植被恢复与荒漠化的逆转具有一定的促进作用。      

祁连山青海云杉木材密度对气候变化的响应

为探明木材密度对气候变化的响应,以祁连山中部下限青海云杉为研究对象,利用Silviscan-3测定了青海云杉的木材密度,根据树木年轮气候学的标准方法建立了年轮密度、早材密度、晚材密度、最大密度、最小密度年表,分析了各个木材密度年表与月平均温度、最高温度、最低温度和月降雨量的关系。结果发现：木材密度与温度正相关,与降雨量...     

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。      

毛乌素沙地油蒿群落叶面积指数动态及模拟

目的本研究以毛乌素沙地灌木油蒿群落为研究对象,研究如何快速、准确、连续地获取油蒿群落LAI,获取长期连续的LAI数据对研究生态系统过程与环境变化间的相互关系具有重要意义。方法本文采用原位连续监测和野外试验的方法,于2013和2014年每年4—10月使用LAI-2000冠层分析仪定期测定油蒿群落LAI,同时利用太阳辐射传感器和光量子传感器测得的辐射数据计算地面观测NDVI(NDVI_ground)并获取同期遥感MODIS NDVI(NDVI_MODIS)。用LAI数据分析油蒿叶面积群落指数的季节动态,并与归一化积温、NDVI_ground和NDVI_MODIS分别建立经验模型,得到最优油蒿群落LAI模拟模型。结果油蒿群落LAI在整个生长季内的变化与物候具有一致性,整体上随时间呈现单峰型变化趋势,4—8月末油蒿持续生长,LAI稳定增大,8月份达到峰值,2013年为1.09m2/m2,2014年为1.33m2/m2。9月初至9月中旬油蒿冠层结构趋于稳定,LAI变化较小;9月下旬油蒿叶片开始枯黄掉落,LAI迅速下降。经验证,利用NDVI_ground模拟荒漠地区油蒿群落LAI效果最优(R2=0.76, P < 0.01)。结论在荒漠地区简单测量NDVI并使用本文研究模型,可以快速、无破坏地获取长期连续可靠的LAI数据,研究结果对理解和预测荒漠生态系统对全球气候变化的响应具有重要意义。      

气候变化对青海小叶杨物候期的影响评估

利用青海9站10～25年的小叶杨物候和同期的光热水资料,通过SPSS的相关分析、偏相关分析和回归方法进行统计分析。研究表明,气候变化是影响青海小叶杨物候期的主要环境因子,冬春季气温升高、界限温度提早是使得小叶杨物候开始期提前的主要相同影响因子,而降水和日照时数各站区有明显的差异,但小叶杨生长期间各地光热水的共同作用使小叶杨物候结束期均推迟。近39年青海日照时数、温度、降水变化使小叶杨物候现象及其生长期延长具有明显的区域性,各站物候期现象比正常年份范围出现提早10 d、推迟10 d的气候指标因地区而不同。     

毛乌素沙地与植被有关的地下水环境研究

[目的]研究毛乌素沙地与植被有关的地下水环境。[方法]选择毛乌素沙漠腹地,研究沙漠地区植被与地下水的关系,建立了沙漠地区的研究植被与地下水关系的指标体系,即植被的种群、地下水埋深、包气带含水率、地下水矿化度和包气带含盐量等,以及相应的野外工作方法。[结果]结果表明,研究区分布有9个主要的植被种群,沙蒿（Artemisia）、沙柳（Salixpsammophila）和苔草（Carex）是优势植被;地下水矿化度在沙丘地区为100～300mg/L,滩地为800mg/L左右;包气带含水率全年维持在8%～16%;沙丘含盐量小于0.2%,滩地含盐量大于0.3%。[结论]这些成果为研究该区植被与地下水的关系提供了依据。     

毛乌素沙地不同下垫面地表凝结水形成过程

水分是制约干旱半干旱地区植物生长的主要因子。土壤凝结水数量虽小,但作为一种持续稳定的水源,对于维持干旱半干旱地区的生态平衡至关重要。为了深入了解下垫面差异对地表凝结水形成过程的影响,于2014年7—8月采用称质量法,在毛乌素沙地使用微渗仪对裸沙地、油蒿林地、沙柳林地的地表凝结水形成进行观测,并对相关气象因子和土壤温度进行同步监测。结果表明:1)地表凝结水形成在日落后即刻开始,而在日出约1 h后停止,3种下垫面地表凝结水形成规律近似;油蒿和沙柳林地的地表凝结水结束时间晚于裸沙地,有助于延长林地隐花植物和微生物对凝结水的吸收时间。2)在观测期(17 d),裸沙地、油蒿林地、沙柳林地的地表凝结水总量依次为3.332、2.382、1.817 mm,裸沙地日均凝结水量显著大于油蒿和沙柳林地(P0.05),表明灌丛覆盖会改变近地面性质和林内小气候,导致地表凝结水量减少。3)地表凝结水量与空气相对湿度呈极显著正相关关系(P0.01),与气温呈极显著负相关关系(P0.01),与风速呈显著负相关关系(P0.05)。以上研究结果可为毛乌素沙地潜在水资源评估和生态系统管理提供依据。      

毛乌素沙地蒸散发时空分布及影响因素分析

毛乌素沙地存在水资源短缺和生态环境脆弱的问题，探究其蒸散发时空格局可为区域水资源开发利用和生态环境保护提供依据。基于2000—2019年MOD16数据分析毛乌素沙地蒸散发（evapotranspiration，ET）年际变化及其空间分布特征，选取气象数据、植被指数和土地利用/土地覆盖数据，通过趋势和相关系数分析其对ET的影响。结果表明：毛乌素沙地ET在空间上表现出显著的区域差异性，整体呈西北低、东南高的分布规律，2000—2019年的均值为258.8 mm；2000—2019年毛乌素沙地ET呈快速上升趋势，平均变化速率为6.87 mm·a^-1； ET与降水量相关系数为0.74，与气温无明显相关性，不同土地利用/覆被的ET存在明显差异性；ET与归一化植被指数（normalized difference vegetation index，NDVI）空间分布和年际变化曲线一致，二者全区域决定系数为0.628 8。在降水量、土地利用/覆被、NDVI等因素共同影响下，2000—2019年毛乌素沙地ET明显增加，其中降水量是毛乌素沙地气候条件的主要因素，NDVI是影响同一时期ET的重要因素。该研究为毛乌素沙地生态水源涵养与保护提供理论基础和科学依据，对研究区落实水资源管理制度和生态环境保护政策具有重要的指导意义。