为促进农村小康建设而奋斗——纪念《农村科学实验》杂志创刊四十周年

岁月如梭。当时光的脚步迈入2004年12月时，《农村科学实验》这棵植根于吉林大地上的科普之树刻上了第40道年轮——她已创刊四十年了!     

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。     

西藏色季拉山西藏红杉径向生长对气温和降水波动的响应

目的 基于色季拉山地区特有树种西藏红杉年轮样芯,研究西藏红杉径向生长对气温和降水量的波动响应。 方法 利用树木年代学的方法,结合TASP-Win及ARSTAN程序建立标准年表,采用Pearson及bootstrap的计算方式将年轮宽度指数与1961—2020年气温及降水分别进行相关分析。 结果 径向生长在气温波动前后存在较大的差异。在气温波动前西藏红杉与前一年8月,当年1月及6月平均气温呈正相关（P＜0.05）,与前一年9—10月及12月平均降水呈正相关,与前一年8月降水呈负相关,与1月至12月的相对湿度呈显著正相关（P＜0.01）。在气温发生波动后,与当年3—12月平均气温呈负相关,与前一年8月及当年6月降水为显著正相关。 结论 藏东南地区的气候条件极为特殊,气候的波动导致水热条件发生变化是限制西藏红杉径向生长的主要原因,在非生长季,气温短暂的变化对树木径向生长同样有着显著的影响。     

树木年轮在气候变化研究中的应用

树木年轮的生长和立地环境密切相关并受多种气候因子的影响.针对国内外树木年轮学的研究成果,综述了树木年轮的宽度、密度、同位素在不同领域的应用,同时系统概述了树木年轮对环境变化的响应,提出应扩宽研究区域和加强阔叶树种的树木年轮学研究、应进一步深入研究全球变化研究中在重建古气候,森林结构和功能动态、群落演替、林业管理及减灾防灾等等方面的应用、在进行树木年轮学研究时应考虑多重因子的共同作用等建议,为我国的树木年轮学研究的进一步发展提供了理论参考.     

木材年轮间细胞尺寸数学关系的建模理论

在总结国内外木材年轮细胞几何尺寸计算理论的基础上,研究木材年轮间相关参数与细胞断面形状数学关系的基础理论。通过细胞模型的几何尺寸定量计算细胞与年轮的相关参数,定性地解释木材生长变化的年轮间细胞变化的几何特征。由于绝大多数木材年轮的相关参数随细胞壁尺寸变化而改变,在微观观察年轮间的细胞几何尺寸变化可以定量地描述木材材性的变化。在宏观分析同一树种年轮的不同变化时,采用细胞尺寸差异比较,根据细胞模型形状计算出各树种和材种间尺寸和密度的不同,根据细胞密度显著的变化从微观解释木材强度的变化,将使我们从微观理论的高度来认识木材宏观性质的变化,为木材年轮细胞描述理论开创新的研究领域。     

树木年轮学在考古学中的应用述评

木材是人类的重要资源,作为薪材和加工材料在古人的生产与生活中发挥了关键作用。对考古遗址中出土的木炭、干木材与饱水木材等遗存进行树木年轮学研究,可为文化遗存的年代、气候环境变迁与木材利用等研究提供独特的视角。文中梳理了树木年轮学在考古学中应用的相关研究,从木材遗存的定年、碳十四年代校正、历史气候与环境考古、森林开发与木材利用史以及新技术发展5个方面介绍了国际上树轮考古学的研究前沿,结合国内树轮考古学的现状对其研究趋势进行预测,并提出发展建议。     

我国南方湿地松木材物理力学性质变异初探

我国南方五省区湿地松木材的密度、晚材率和各项力学强度,随纬度的增加,呈递减状态。纬度与气干容重之间的直线回归方程为:G=1.28—0.027L,相关系数r=0.984.产生此现象的主要原因是,木材的管胞宽度和厚度随着纬度的增加逐渐变窄、变薄。产地的年平均气温和年降水量对湿地松树木的年轮宽度和晚材带宽度影响较大;年轮和晚材带的平均宽度随产地自北向南依次增加,随着山地海拔的升高而减小。     

基于自适应滤波算法的树木年轮测量方法

为提高树木年轮测量仪的测量精度,提出了一种自适应低通滤波算法对年轮测量仪的直流电机电流信号进行滤波处理。普通低通滤波算法滤波系数固定,当树木年轮宽度发生变化时,既可能保留了部分噪声信号,又可能滤去部分有效的树木年轮信号,因此降低了年轮测量仪的测量精度。自适应低通滤波算法的滤波系数可随滤波器输入值和输出值的变化自动进行调整,提高了噪声滤除效果,减少了有效信号损失。使用自主研发的年轮测量仪测量了大、中、小3种径阶的60个落叶松圆盘,记录直流电机原始电流信号,分别采用自适应低通滤波算法和普通低通滤波算法对原始电流进行滤波处理,根据滤波后的电流波形图,预估圆盘年龄,并计算2种滤波算法的年轮识别正确率。结果表明,自适应低通滤波器年轮识别正确率的平均值为89. 66%,普通低通滤波器年轮识别正确率的平均值为75. 84%;当平均年轮宽度变窄时,自适应低通滤波器的年轮识别正确率从95. 61%下降到82. 02%,下降了13. 59个百分点,而普通低通滤波器的年轮识别正确率从86. 37%下降到62. 30%,下降了24. 07个百分点。表明自适应低通滤波器年轮识别正确率高,自适应能力强,年轮识别精度稳定。     

基于树木年轮的呼图壁河流域草地归一化植被指数重建

利用天山北坡中部呼图壁河流域6个标准化年表,结合NOAA/AVHRR-NDVI资料提取研究区1981—2001年生长季草地各月最大INDV(归一化植被指数)值。结果表明:当年生长季草地最大INDV与树木年轮指数有较好的相关关系,夏末、秋初草地月最大INDV与树轮指数的相关性较好。将呼图壁河流域草地9月最大INDV与相关较好的3个标准化年表序列进行多元回归分析,重建了研究区1662—2001年9月草地最大INDV值,重建方程的相关系数达到0.86,重建值对实测值的方差解释量分别为73.0%,达到0.000 012的显著性水平,重建结果是可靠的。     

以树木年轮密度资料重建鄂尔多斯中部地区6至10月降水量的变化

【目的】研究鄂尔多斯中部地区未来气候环境的变化,探讨树木年轮生长与气候环境的响应关系。【方法】对鄂尔多斯中部地区油松(Pinus tabulaeformis)树木年轮样本进行了树轮密度指标的分析,结果表明,研究区树木年轮最大密度指标与树木生长期6-10月降水量有显著的正相关关系,相关系数为0.582(P>0.001)。利用油松树木年轮最大密度指数,对研究区1888年以来6-10月的降水量变化进行了重建,重建序列方差解释量为0.339。【结果】重建结果分析表明,鄂尔多斯中部地区过去115年中有明显的干湿变化特征,降水较多的湿润时段有:1888-1896年、1903-1908年、1934-1953年、1984-1993年;降水较少的干旱时段有:1897-1902年、1920-1933年、1954-1958年、1994-2000年。功率谱分析表明,重建降水量变化序列有2年、7年以及11年左右的周期变化。【结论】该地区降水变化与区域气候变化相一致,降水变化可能受大尺度气候环境变化的控制与影响。