庐山日本柳杉早材与晚材年轮宽度对气候变化的响应

  目的  研究庐山日本柳杉早材、晚材宽度与温度、降水量的相关关系,以揭示日本柳杉早材、晚材径向生长对气候的响应规律,了解这一区域气候变化对森林生态系统的影响,并为未来气候变化条件下日本柳杉的保护和造林区域选择提供依据。  方法  以庐山自然保护区的人工林针叶树种日本柳杉为研究对象,采用树木年轮学的方法对日本柳杉进行了树芯样品取样和处理,并建立早材、晚材标准年表,将树木标准年表与庐山地区的气候要素进行相关性分析。  结果  （1）早材年表各项统计特征均优于晚材年表,相比于晚材的径向生长,早材径向生长对月均温变化更加敏感。（2）该地区年均温度、年降水呈现显著增加的趋势,除了8月份以外,各个月份均温呈上升的趋势。（3）日本柳杉径向生长主要受温度影响,日本柳杉早材生长过程中气温的滞后效应尤为明显,夏季（7月）高温不仅阻碍当年早材年轮宽度的生长,还会影响到下一个生长季早材的形成。生长季时期（4—7月）降水量的增加有利于早材、晚材年轮的形成。  结论  不同季节温度、降水量变化影响早材、晚材年轮形成与生长。在未来气候变暖的背景下,庐山地区日本柳杉林可能出现生长下降的现象。      

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.     

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。     

黔中地区马尾松径向生长对气候变化的响应

以黔中地区马尾松为对象,运用树木年轮建立了该区马尾松标准年表,分析了马尾松径向生长与该地区温度、降雨等主要气候因子的关系。结果表明：黔中地区马尾松的径向生长对温度较为敏感,当年2月和连续月份2—4月温度与马尾松年轮宽度呈显著正相关,2月份极端低温可能会对树木当年年轮的生长产生显著影响,表明黔中地区生长季早期的温度可促进马尾松的径向生长。径向生长与降雨量相关性不显著,但马尾松的年轮与当年3月及6月平均空气相对湿度呈显著正相关,表明生长季前中期,空气相对湿度也是影响黔中地区马尾松生长的重要环境因子;连续月份尺度中,年轮与上年10月至当年2月空气相对湿度呈显著正相关,表明其受前一年空气相对湿度的影响较大,存在“滞后效应”。因此,生长季前中期温度和空气相对湿度是影响黔中地区马尾松径向生长的主要因素,且当年2月份的温度可能起到关键性作用。     

巨柏树轮径向生长对气候变化的响应

为了解影响巨柏（Cupressus gigantea）径向生长的主要气候要素,本文运用树木年轮气候学的基本原理和方法,探讨分析了巨柏年轮宽度对气候变化的响应。研究结果表明：巨柏年轮宽度标准年表包含了1466～2021年共556年的年轮宽度信息,可满足对巨柏的气候分析与重建;巨柏年轮宽度指数与降水量相关性较小,仅与7月份降水量表现出显著负相关（P<0.05）;与月平均温度、平均最高温度、平均最低温度均负相关,其中与6～9月平均温度及6～10月平均最高温度均极显著负相关（P<0.01）;巨柏径向生长与季节温度关系,表现出与月温度相关性相似的结果。巨柏径向生长与降水相关性较差,与气温相关性较强,表明树轮年表更好地记录了当地的气温信号,验证了巨柏对环境的适应性。     

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。      

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)。     

太白山不同海拔太白红杉年轮生长对气候变化的响应

【目的】研究不同海拔太白红杉年轮宽度序列对气候变化的响应。【方法】以太白红杉为研究对象,在太白山同一坡向、不同海拔(3100,3200,3300和3400m)分别设立样地,用生长锥法在树高1.3m处钻取木芯,经晾干、打磨后,使用WinDENDROTM年轮分析系统进行轮宽测量和交叉定年,并分别建立各海拔年表;利用相关分析及响应分析统计方法,对年轮与气候因子的相关性及响应函数解释量进行研究。【结果】最高海拔4号样地与其他样地的相关性分析结果存在较大差异。当年生长季(3,4,6,7月)温度与1,2,3号样地太白红杉年轮指数序列均呈正相关,而与4号样地呈负相关;当年生长季(3,4,7月)降水量与1,2,3号样地年轮指数序列均呈负相关(4月份3号样地除外),而与4号样地呈正相关。由响应函数分析可知,低海拔采样点1号样地,气象要素(温度和降水量)在响应函数解释量中所占的比重较高;但与降水量相比,高海拔林线采样点4号样地温度的解释量明显较大。【结论】太白红杉林最高海拔样地年轮指数序列变化与其他样地有明显差异;在响应函数分析中,气候要素对最低海拔样地年表贡献率最大,但最高海拔太白红杉生长对温度表现出较强的敏感性。     

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。     

长白山北坡不同林型内红松年表特征及其与气候因子的关系

运用树木年轮学的基本原理和方法,选取了长白山北坡保存完好的典型性植被阔叶红松林,探讨了杨桦红松林和椴树红松林内建群种红松(Pinus koraiensis)径向生长对气候要素的响应.结果表明,长白山北坡红松的径向生长对降水较为敏感,杨桦红松林和椴树红松林中,红松年轮宽度均与当年7月以及上一年9月的降水呈显著正相关关系.不同林型内红松的生长与气候因子的关系也有差异.椴树红松的年轮宽度还与上年7月的降水显著负相关,与当年3、4月份的平均气温呈显著正相关.而杨桦红松林内红松年轮宽度和平均温度没有显著的相关关系.特征年分析进一步验证了响应函数相关分析的结果,即当年生长季以及上年生长季末的降水充足促进了红松的径向生长;椴树红松林中,初春温度的升高有利于红松的生长.     

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。      

滇西北哈巴雪山2个针叶树种径向生长与气候因子的关系

为探讨滇西北哈巴雪山树木径向生长与气候因子之间的关系,分别采集云南红豆杉与云南松年轮样本,建立了差值年表,并将所得年表与气候因子进行响应分析和冗余分析,探讨影响2个树种生长的关键气候因子。结果表明：温度和降水为影响2个树种径向生长的气候因子,“滞后效应”对二者影响显著;影响云南红豆杉生长的关键因素是上年生长季后期的水热条件,与上年生长季后期（9—10月）的平均温度、降水分别呈显著正相关和负相关;云南松的径向生长与前一年8月、当年7月温度呈显著负相关,与当年2月、3月和5月降水呈显著正相关;冗余分析与响应分析的结果基本一致,进一步证明冗余分析能够有效量化树木年轮宽度年表与气候因子的关系。     

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。      

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。     

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。      

俄罗斯杨全生长季扦插造林幼苗生长与光合特征研究

[目的]不同扦插造林时间对俄罗斯杨幼苗生长与光合速率的影响.[方法]2009年4～8月进行俄罗斯杨扦插造林,调查各个月扦插苗的株高、地径和生物量,测定4、6月扦插苗生长期内的光合速率.[结果]4～8月扦插的俄罗斯杨幼苗生物量、株高和地径存在明显差异,4～8月扦插苗生长量依次降低;4月扦插苗光合速率与6月扦插相比,光合速率整体水平和最大值均大于6月扦插苗.[结论]在生长季内不同造林时间对俄罗斯杨扦插苗生长速率与光合有直接影响,扦插造林时间越早越有利于俄罗斯杨生长.