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。      

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。     

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。      

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。     

老爷岭红松和胡桃楸径向生长对气候变化的响应

为研究老爷岭地区红松和胡桃楸径向生长对气候变化的响应,采集红松(Pinus koraiensis)和胡桃楸(Juglans mandshurica)生长轮样品,建立年表进行分析。结果表明:红松和胡桃楸径向生长对气候的响应存在差异,红松径向生长与当年生长季和6月的平均温度、平均最高温度呈极显著负相关(p0.01),与相同时间段降水呈极显著正相关,径向生长还与上年9月的最高温度呈显著正相关(p0.05);胡桃楸径向生长与上年秋季、冬季和上年9、11月的降水呈显著正相关。1980年开始的快速升温,导致红松生长减缓,胡桃楸生长加速。快速升温后,生长季和当年6、7月温度对红松生长抑制作用增强,降水对红松生长的促进作用增强;上年秋季和上年9月温度对胡桃楸生长的促进作用增强,降水对胡桃楸的促进作用减弱。研究表明,升温加剧造成的干旱胁迫抑制了红松生长,而升温导致的胡桃楸光合能力增强和生长季延长促进了其生长。     

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。     

基于广义可加模型的气候对单木胸径生长的影响研究

基于吉林省汪清林业局落叶松鄄云冷杉林长期固定样地25 年观测数据,采用广义可加模型方法,建立了包含 气候因子的单木胸径生长模型,研究气候因子对单木胸径生长的影响及不同树种的响应差异。结果表明:生长 季逸5 益积温、生长季最低气温、年平均总降水量、月气温差以及年平均气温与年平均总降水量之比5 个气候因子 对该类型的落叶松、红松、冷杉、云杉、慢阔和中阔6 个树种(组)的单木的年平均胸径生长量都有显著的影响,但不 同树种组的气候响应变量和程度不同。对含气候和林分因子的全模型、仅含林分因子的部分模型以及仅含气候因 子的部分模型进行了统计分析,结果显示:3 类模型分别能解释50.8%、45.7% 和29.5% 的胸径生长变异,说明在 局部尺度气候因子对胸径生长的解释能力有限;影响胸径生长的主要因子是单木的期初胸径、大于对象木的断面 积之和、林分每公顷株数和林分断面积平均胸径。      

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。     

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。      

秦岭不同年龄太白红杉径向生长对气候因子的响应

秦岭地区是我国最为典型的太白红杉温带针叶林分布区,也是受全球气候变化影响最为显著的地区之一。已有的研究已经显示树木的生理特征会随着树木年龄发生变化,这可能会造成与树木生长有关的气候信号随时间改变。为探索该区不同年龄太白红杉树木径向生长对气候变化的响应差异,本研究运用树木年轮气候学传统方法,研究了不同年龄太白红杉年表特征及其与气候因子的关系,以期揭示年龄因素对年表的潜在影响。结果表明:1)不同年龄太白红杉径向生长对气候因子的响应存在差异,老龄组太白红杉年表较中、低龄组年表对气候因子的响应更加敏感,更适合用于年轮气候学研究;2)响应函数分析表明,老龄组太白红杉年表对生长季早期和春季温度以及春季降水更加敏感,而幼龄组太白红杉年表与各月气候变量均未表现出显著相关关系。综上所述,太白红杉年轮宽度与气候变化的响应模式受年龄因素影响,高龄年轮年表对气候响应的敏感性更高,包含更多的气候信息。该研究结果为全球变暖背景下秦岭高山林线太白红杉林的合理经营管理及该区域气候重建提供了一定的基础数据。      

长白山北坡生态交错带主要树种生长对气候变化和干扰的响应

运用树木年轮学的方法研究了长白山阔叶红松林—云冷杉林生态交错带内过去200 a的干扰历史,以及该交错带内气候变化对红松(Pinus koraiensis)生长的影响。结果表明:交错带的群落结构主要由先锋种落叶松(Larix olgensis)、中性种红松以及耐阴种鱼鳞云杉(Picea jezoensis)和臭冷杉(Abies nephrolepis)组成;生长释放和年龄结构分析表明,交错带的群落主要受小尺度的干扰影响,中等尺度的干扰出现了两次(1920—1930年和1980—1990年);海拔分布上限的红松生长主要受当年7月份的温度影响(正相关),和降水没有显著关系。未来气候变化能够直接和间接地影响该交错带主要树种的更新和生长,因此,在探讨群落动态时应该考虑二者的综合作用。     

长白山阔叶红松林共存树种径向生长对气候变化的响应

利用树木年轮学方法,通过研究长白山阔叶红松林建群树种红松和先锋树种山杨生长特征及其对气候因子 的响应,以期揭示不同物种对气候因子的响应差异。结果表明:红松和山杨对气候因子响应关系存在差异。红松 主要受上年冬季温度和降水的负作用,山杨主要受到生长季末降水的限制作用。在极端情况下,上一年冬季的高 温和较多降水以及当年生长季高温是导致红松形成窄轮的主要原因,而上一年生长季的较多降水和当年春季高温 是影响山杨生长的主要原因。因此,树木生长—气候因子的关系具有一定的物种特性。此外,还发现随着温度上 升和降水格局的改变,春季降水对红松生长的正效应以及月最低温度对红松和山杨的负效应将逐渐突显,这可能 是导致红松适宜区面积缩小的主要因素。      

长白山云冷杉针阔混交林最优竞争指标的研究

【目的】基于长白山天然云冷杉针阔混交林林分的结构特点,构造了与距离有关的新竞争指标——树种耐阴性竞争指数(CIS)。【方法】以天然云冷杉针阔混交林12块固定样地为研究对象,将搭配4种竞争木选择方法(M1、M2、M3和M4)的11个竞争指标,分别用于拟合林木胸高断面积生长量,利用非线性平方和法检验(F检验)各竞争指标的拟合度。【结果】与距离有关的竞争指标在拟合天然异龄混交林胸高断面积生长量方程上要优于与距离无关的竞争指标。以CIS/M2拟合的长白山云冷杉针阔混交林全树种、云杉和冷杉胸高断面积生长方程的减小均方误差均最大,分别为0.462,0.085和0.623。【结论】与其他各类竞争指标相比,CIS/M2的拟合度最高。     

白石砬子自然保护区主要森林类型土壤水源涵养功能研究

森林土壤作为森林生态水文功能最重要的作用层,其涵养水源的能力对调节洪水和干旱、减弱并防止土壤侵蚀具有重要作用。从白石砬子自然保护区土壤类型与植物带相一致的垂直分布规律出发,对区内主要森林植被类型下的土壤水源涵养功能进行了研究。结果表明,不同林型土壤容重大小顺序为人工红松林>鱼鳞云杉臭冷杉林>红松阔叶混交林>杂木林>蒙古栎林,且上层土壤容重均小于下层;不同林型土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度、含水量、毛管最大持水量、渗透速度的大小均表现为蒙古栎林>杂木林>红松阔叶混交林>鱼鳞云杉臭冷杉林>人工红松林,且每种林型的上层值均大于下层;不同林型土壤的蓄水量位于729.5~1227.8t/hm2;蒙古栎林下土壤具有最好的水源涵养功能,其次为杂木林、红松阔叶混交林、鱼鳞云杉臭冷杉林、人工红松林。     

红皮云杉林的营造技术要点

红皮云杉主要分布于我国东北的大、小兴安岭和长白山地区。一般生长在海拔300-1800米的山地,它常与鱼鳞云杉、冷杉、红松、白桦、蒙古栎等树种混生成林。     

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。     

不同间伐强度下竞争对东北阔叶红松林主要树种生长-气候关系的影响

【目的】探究不同间伐措施下树木的竞争环境差异是否影响树木生长变化趋势及其对气候因子的响应策略，为气候变化背景下森林经营和管理提供科学依据。【方法】以吉林蛟河林业实验管理局阔叶红松林优势树种红松、水曲柳、色木槭和紫椴为研究对象，选取4块面积为1 hm²的间伐处理固定样地，间伐强度分别为0(对照CK)、15%(轻度间伐LT)、35%(中度间伐MT)、50%(重度间伐HT)。采用Hegyi竞争指数量化竞争并进行竞争压力组划分，比较分析不同间伐强度和竞争作用下各树种生长差异，构建不同竞争压力组树木与气候因子的关系，探讨间伐强度和竞争差异是否影响树木对干旱事件的响应策略。【结果】(1)不同间伐强度下低竞争组树木生长量显著高于高竞争组生长量(P <0.05)。高竞争组树木生长量在伐后变化不明显，除色木槭低竞争组生长量保持稳定(9.43 cm²/a)，其他树种低竞争组树木呈现显著增加趋势。随着间伐强度增加，低竞争组树木生长出现峰值的时间不一致。(2)不同间伐样地内色木槭不同竞争组树木生长量与温度和降水均呈显著相关关系，而红松、水曲柳和紫椴的不同竞争组...     

长白山主要针叶树种最优树高曲线研究

树高曲线是建立林分生长与收获模型的基础。该文使用吉林省汪清林业局金沟岭林场的465株冷杉、423株云杉和251株红松标准木数据,分别选用10种树高曲线,对模型参数进行求解,并用决定系数R2、残 差和MD、均方根误差RMSE 对模型精度进行检验。结果表明,唐守正树高曲线能较好地模拟当地主要树种的树高与胸径的关系;所选出的最优树高曲线可以用于长白山地区针阔混交林中的云杉、冷杉和红松。      

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。     

长白山云冷杉针阔混交林演替过程空间格局变化

利用林分空间结构参数——混交度、大小比数和角尺度,分析长白山金沟岭林场云冷杉针阔混交林从1989—2005年的空间结构信息演变过程。研究结果表明:该林分已由随机分布过渡到轻度聚集分布;林分内各树木之间的直径差距逐渐缩小;该林分已经从中度混交过渡到强度混交。随着森林演替的进程,林分中杨树、白桦和蒙古栎等先锋树种逐渐退出所在群落,而当地云杉、冷杉和红松等顶级群落树种则演变为优势树种。文中利用空间格局方法研究森林演替过程中的结构变化,从而反映云冷杉针阔混交林的演替过程动态变化格局。