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...     

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。     

火干扰对兴安落叶松林分生长优势动态的影响

以内蒙古根河林业局施业区兴安落叶松林(Larix gmelinii)为研究对象,根据火烧迹地的记录和遥感影像,按照不同恢复期(3、15、31 a,分别记作S、M、L)和火干扰强度(对照、中度和重度,分别记作C、M、S),在内蒙古根河林业局设置了的8块典型样地(样地编号分别为SC、SM、SS、MC、MM、MS、LC、LS),并对各样地进行调查和取样。通过树轮数据重建兴安落叶松地上生物量变化历史,采用生长效率和生长优势系数量化林分生长优势动态,对比分析不同火干扰强度和恢复时间长度下兴安落叶松林生长优势变化,揭示火干扰对兴安落叶松生长优势的影响。结果表明：(1)火干扰改变林分直径结构,林分直径结构呈正偏,小径级树木比例增大;重度火干扰显著降低兴安落叶松林径级异质性,与对照样地径级多样性相比,中度火干扰样地径级多样性指数大于2,而重度样地异质性最低,其中恢复15 a的重度样地内多样性指数为0.94。(2)火干扰促进小树的生长效率提高,驱动林分进入第四阶段(小树生长占优势,小树对林分生长贡献超过大树生长量,生长优势系数小于零),其中,中度火干扰样地大树生长效率为0.45%,小树生长效率为5%。随着火干扰强度增加,重度样地小树生长效率越高。(3)重度火干扰样地(MS、LS),林分生长优势系数变化存在明显的阶段性,随着火干扰恢复期延长,大树与小树生长贡献的差异呈现先增大后减小的趋势,且生长贡献的差异逐渐减小;火干扰通过改变林分径级结构和大小树生长效率导致林分发展出现偏移,随着火干扰恢复时间的延长,林分逐步向第二阶段过渡,但以小树贡献占优势的林分生产力仍呈下降趋势。     

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。     

大兴安岭不同坡向兴安落叶松径向生长对气候变化的响应

为比较不同坡向兴安落叶松径向生长对于气候变暖响应是否存在差别,在内蒙古大兴安岭地区中部和南部采集不同坡向兴安落叶松年轮样品,建立年表。结果表明：中部地区南坡、南部地区南坡和北坡在近几十年里随着温度升高树木年轮宽度指数变化不大;中部地区北坡年轮宽度指数近几十年总体呈现显著上升趋势,但是在不同时间段内显示出不同的变化规律,1960—1980年树木年轮指数显著上升,年轮平均宽度指数增加3．57％,1980—2008年年轮宽度指数显著下降,年轮平均宽度指数减少0．89％。研究证实,大兴安岭中部地区南坡和北坡兴安落叶松径向生长规律存在差异,而大兴安岭南部地区南坡和北坡兴安落叶松径向生长规律相同。     

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。      

生长季气温对人工林落叶松生长轮宽度和密度的影响

运用相关分析及响应函数分析,研究了当年及前一年生长季气温变化对人工林落叶松(Larix gmeli-nii)木材生长轮宽度和密度的影响。结果表明,当年初生长期及生长缓慢期的气温变化对人工林落叶松生长轮宽度影响强烈,初生长期及生长缓慢期的气温升高有利于提高落叶松的径向生长量,特别是有利于提高早材的生长量;前年初生长期及生长缓慢期的气温变化对落叶松的生长量也有影响,但不如当年生长季气温变化的影响显著。当年生长季气温对落叶松木材密度的影响不明显,但是前一年初生长期及生长缓慢期的气温变化对早材密度的影响强烈,此阶段的气温过高不利于落叶松木材密度的提高。     

火干扰对西伯利亚落叶松保留木胸径生长的影响

以树轮年代学年轮指数为指标,采用突变分析和对比分析的方法,分析了火干扰对新疆喀纳斯泰加林主要组成树种西伯利亚落叶松胸径生长的影响。结果表明,西伯利亚落叶松受到火干扰后如果得以保留,其胸径生长过程会发生显著变化,主要表现为存在一个明显的胸径加速生长期。说明火干扰对西伯利亚落叶松不只有破坏作用的一面,而且对其保留木还有促进生长的生态作用。     

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。     

林火对大兴安岭偃松—兴安落叶松林土壤养分的影响

大兴安岭是我国林火高发区,林火对森林土壤的化学性质有着直接或间接的影响。为探明林火与土壤pH值和土壤养分的关系,本文以我国大兴安岭呼中林业局偃松-兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,采用双因素方差分析法研究了不同火烧时间、不同火烧强度对土壤pH值和土壤养分的影响。结果表明:火烧时间相同,土壤pH值随火烧强度的增强而增大。火烧强度相同,火烧后时间越长,土壤pH值越小,但火烧迹地的土壤pH值大于未火烧的对照组;在相同火烧强度条件下,不同火烧时间(1996、2010年和未火烧)偃松-兴安落叶松林迹地的土壤养分含量不同,但未达到显著水平(P0.05);火烧时间相同,不同火烧强度条件下偃松-兴安落叶松林的土壤有机质和全氮含量存在差异(P0.05)。土壤有机质含量在轻度、中度和重度火烧条件下彼此间差异显著(P0.05),并且中度、重度火烧与未火烧之间差异显著(P0.05);未火烧、轻度火烧的土壤全N含量分别与中度、重度火烧相比差异显著(P0.05)。不同火烧时间和火烧强度下土壤pH值、全磷、全钾含量和C/N值差异不显著(P0.05)。火烧后5年(2010年火干扰)、19年(1996年火干扰)后,偃松-兴安落叶松林并未恢复至火烧前生长水平。本研究旨在找到不同火烧时间和火烧强度下土壤pH值和土壤养分的变化规律,为火烧后大兴安岭偃松-兴安落叶松林生态系统的快速有效恢复提供理论依据。      

大兴安岭北部试验林火干扰下土壤密度的时空变化

目的研究不同强度火干扰下寒温带针叶林土壤密度的时空变化格局及其形成机制, 旨在更好地认识火干扰后森林土壤密度的时空动态规律, 为火烧迹地改造和生态恢复提供参考。方法在大兴安岭北部寒温带杜香-杜鹃-落叶松林地内, 进行严密监控下的秋季林火点烧试验。采用网格法布设固定样地, 在火烧前后连续定点观测土壤密度的时空动态。结果林火干扰后:(1)各时段重度火烧区土壤密度较轻、中度火烧区高5%~10%, 且差异达极显著水平。(2)时间序列上土壤密度的变化模式因火烧强度而异, 其中轻度火烧区土壤密度因火烧立即下降而后逐渐升高, 中度火烧区土壤密度未因火烧立即产生实质性变化而后持续升高, 重度火烧区(及3个火烧强度区综合分析)表现为火烧后土壤密度立即升高并持续增强。(3)土壤密度(或土壤密度变化)空间格局与火烧强度空间格局极显著正相关, 火烧强度的作用效果在火烧后立即显现, 其相关程度在融雪季、雨季/生长季进一步加深。结论兴安落叶松林火烧迹地恢复初期, 因火烧强度差异导致的土壤密度变化方向的初始差异在雨季/生长季消失(均表现为升高), 中、重度火烧区土壤密度显著升高。      

试验林火干扰下兴安落叶松林土壤有效磷的时空变化

目的研究3种强度火干扰下兴安落叶松林土壤有效磷时间与空间的变化规律及其形成机制,旨在更好地认识火烧迹地恢复初期土壤有效磷营养生境特征,为火干扰森林生态系统恢复提供矿质营养方面的参考。方法以大兴安岭北部寒温带兴安落叶松林土壤有效磷为研究对象,采用网格法布设固定样地、土钻法采集土壤样品、硫酸-盐酸浸提法测定土壤有效磷含量,连续定点观测秋季林火点烧试验前后土壤有效磷含量的时空动态。结果林火干扰后:(1)轻度火烧区土壤有效磷含量未立即发生显著变化而后逐渐升高;中、重度火烧区土壤有效磷含量立即升高而后持续增强;(2)火烧强度空间格局与土壤有效磷含量空间格局在火烧后各时段均极显著相关,而与土壤有效磷含量变化率的相关性仅表现在火烧后即时阶段,在融雪季、雨季/生长季消失。结论大兴安岭北部兴安落叶松林火烧迹地改造和生态恢复初期,土壤有效磷含量升高有利于林地植被恢复。      

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。     

天然次生林火干扰史的重建方法

采用多证据综合分析法重建近20a火烧迹地火干扰历史。通过样地调查,对照分析样地内林木龄级结构(火前年龄峰及残存树的结构、火后年龄峰及更新状况)及乔、灌、草数量、盖度等植被特征。结合各样地树木火疤年轮、火疤木成疤时的树龄、粗木质残体状况、可燃物积累量、树木熏黑高度、熏黑木数量等现存死活物状况,得出包括火烧年份、火烧程度、火烧次数等在内的样地火干扰历史。     

试验林火干扰下大兴安岭北部落叶松林土壤含水率的时空变化

  目的  跟踪量化轻、中、重度火干扰下兴安落叶松林土壤含水率，定点分析其时空变化规律与火烧强度干扰差异，深入探讨其形成机制；旨在清楚地认识高寒区火干扰森林生态系统恢复初期土壤水分变化对植被恢复的影响力，并为其调控提供参考。  方法  采用网格法确定固定点位并实施林火干扰试验，根据火烧强度等级划分轻、中、重度火烧区，烘干法跟踪监测火烧前、火烧后、翌年融雪季后、翌年生长季土壤含水率。  结果  林火干扰后:（1）轻、中、重度火烧区土壤含水率立即下降，春旱时段进一步大幅下降，生长季迅速回升；（2）生长季前重度火烧区土壤含水率显著低于轻、中度火烧区，生长季火烧强度干扰差异消失；（3）生长季前，土壤含水率及其相对变化率的空间格局与火烧强度空间格局极显著负相关。  结论  寒温带针叶林火干扰生态系统恢复初期，春旱时段重度火烧迹地土壤含水率可能限制植被更新和再生，应加强集水保水技术调控。      

林火对兴安落叶松根生物量及碳氮养分浓度的影响

以大兴安岭塔河林业局兴安落叶松林为研究对象,对不同时间火烧迹地进行调查,采用挖掘法获取土壤根系样品,研究火后落叶松根生物量,C、N养分浓度及C/N值变化。结果表明:1）火烧后1周,受低强度和中等强度火烧树木的活根生物量仅是对照树木的80%和36%,＜1 mm细根生物量则分别是对照的60%和19%。2）火烧后3个月,受低强度火烧树木细根得到了一定程度的恢复,受中等强度火烧树木根恢复程度明显低于受低强度火烧树木;火后2年,前者根生物量与对照树木无明显差异,而后者＜1 mm细根生物量与对照无显著差异,得到恢复。3）火烧降低了树木根的碳和氮养分浓度,低强度火烧使C/N值减小,而中等强度火烧使C/N值增加。林火对树木根系产生了显著的影响,烧毁根系,改变其生理活性及生存环境;而树木根系的恢复受多种因素影响。      

火干扰对兴安落叶松林土壤轻组有机碳的影响

该研究基于土壤轻组有机碳在土壤碳循环中的重要作用,以大兴安岭林区兴安落叶松林土壤为研究对象,分析了火干扰后不同年份高强度火烧对土壤轻组有机碳的影响。用比重分离法对兴安落叶松林火干扰后3年（2008年）、火干扰5年（2006年）和火干扰后9年（2002年）样地及各对照样地的土壤样品进行测定。结果表明：不同年限火干扰后土壤轻组有机碳存在显著差异（P〈0．05）：火干扰后3年土壤轻组有机碳增加11．99％,而火干扰后5年土壤轻组有机碳含量减少了8．77％,火干扰后9年土壤轻组有机碳含量减少了6．27％,减少程度随着时间的推移有所下降。研究结果表明,土壤轻组有机碳与土壤含水率并无显著性关系;火干扰后3年和5年样地轻组有机碳与pH值呈显著性负相关,火干扰后轻组有机碳与土壤温度具有显著性负相关（P〈0．05）。火干扰后短期内土壤轻组有机碳表现出更加明显的季节动态性。该研究为进一步了解火干扰对北方森林土壤碳循环、碳平衡的影响机理以及火干扰后森林生态系统的碳效应提供基础数据。     

大兴安岭东麓火烧迹地恢复初期植被特征

为研究大兴安岭东麓地区火烧迹地恢复初期植被特征,以2017年毕拉河"5.2"特大森林火灾的火烧迹地为研究区域。于2018年7月对研究区展开调查,按照不同火烧程度将火烧迹地划分为3类样地,分别为轻度火烧迹地(乔木死亡率≤30%)、中度火烧迹地(30%<乔木死亡率≤70%)及重度火烧迹地(乔木死亡率>70%),运用多样性指数和改进的M-Godron法,分析不同程度火烧迹地内物种组成、植被多样性及群落稳定性。结果表明:不同程度林火干扰下群落物种组成存在显著差异,多样性指数表现出中度火烧迹地最高、重度火烧迹地居中、轻度火烧迹地最低的格局;随着林火干扰程度加重,火烧迹地内植物群落稳定性越低。