贺兰山东坡高山林线青海云杉(Picea crassifolia)径向生长对气候因子的响应

基于建立的贺兰山东坡高山林线青海云杉树轮宽度年表,分析了青海云杉径向生长与该区气温、降水和帕尔默干旱指数(PDSI)等主要气候因子之间的关系.结果显示研究区青海云杉径向生长与5月的降水呈显著正相关(P<0.05),与1、3、6月的气温呈显著负相关(P<0.05),而与除当年9月外的所选各月PDSI均呈显著正相关(P<0.05).分析表明,贺兰山林线附近树木径向生长对气候因子具有一致的响应关系,山地相对较低的气温条件对树木生长限制作用不明显,而干旱是限制林线树木径向生长的主要因子.     

山东沂山油松年轮宽度年表的建立及其气候响应

以沂山油松为样本,建立油松标准化年表,在此基础上分析年轮宽度与气候因子的关系.结果表明:当年5月份平均气温和平均最高温都与油松年表呈显著负相关(P<0.05),而当年6月份平均气温和平均最高温都与油松年表呈极显著负相关(P<0.01);当年7月份降水量与油松生长呈显著正相关(P<0.05);当年5-6月平均相对湿度与油松年表呈显著正相关(P<0.05),且当年8-10月平均相对湿度与油松年表呈极显著正相关(P<0.01).研究表明,在本地区树木生长季内,降水越多,气温越低,越促进树木生长.     

六盘山地区油松_Pinus ta_省略_mis_径向生长对气候因子的响应

基于建立的须弥山油松树轮宽度年表,分 析 了 油 松 径 向 生 长 与 该 区 气 温、降 水 和 帕 尔 默 干 旱 指 数（ＰＤＳＩ）等 主要气候因子之间的关系．结果显示研究 区 油 松 径 向 生 长 与 前 一 年９、１１月和当年４、６、７ 月 的 气 温 呈 极 为 显 著 负 相 关 （Ｐ＜０．０１）,与当年５月的气温呈显著的负相关（Ｐ＜０．０５）,与前一年９月的降水呈极为显著正相关（Ｐ＜０．０１）,与当年７ 月的降水呈显著正相关（Ｐ＜０．０５）,与前一年９月至当年８月 ＰＤＳＩ呈极为显著的正相关（Ｐ＜０．０１）．分析表明,六盘山 地区树木径向生长对气候因子具有明显的响应关系,与全年的气温呈负相关关系,与生长季的降 水 呈 正 相 关 关 系,由气 温和降水共同决定的干旱程度是限制油松径向生长的主要因子      

黄泛区黄连木径向生长对气候要素的响应

利用黄泛区沙丘上散生的黄连木树轮宽度进行生态学研究,以便揭示研究区黄连木的径向生长与气候因子之间的关系.建立的树轮差值年表中有较高的平均敏感度、信噪比和样本总体解释量,表明年表中含有较多的高频气候变化信息.年表序列与气候因子(月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温、月降水量和帕尔默干旱指数(PDSI))的相关结果表明:树轮宽度与前一年7月月平均气温和月平均最高气温以及当年6月月平均最高气温都呈显著负相关,而与前一年9月月平均最低气温和前一年12月、当年2月及6月降水量呈显著正相关,尤其与前一年7月月平均最高气温和当年2月降水量的相关性最高;与前一年11月至当年9月PDSI指数值都呈显著正相关,尤其6月和1-6月时段最突出.在此基础上,又对树轮序列中最窄和最宽年份进行了月均最高气温和月降水响应的实证分析,树轮宽窄变化与相关值最高的7月月平均最高气温和2月降水量及1-6月PDSI指数值的对照分析,并建立了树轮指数与1-6月PDSI指数的模拟方程.最后,利用树木出现的时间推断沙丘的形成应该与1938年花园口决堤有关.     

芦芽山不同海拔华北落叶松径向生长与气候因子关系的研究

利用采自山西芦芽山3个海拔高度的华北落叶松(Larix principis-ruppre chtii)年轮样芯建立差值年表,通过与气候因子的相关性分析,以及单年分析和多元回归的方法,探讨树木径向生长与气候因子的关系,发现各个海拔高度的华北落叶松径向生长均受到气温、降水因子的综合影响,且与降水因子的关系均较与气温因子的关系密切.机制上,生长季中低海拔华北落叶松径向生长受到土壤干旱的限制,而高海拔华北落叶松受到低温的限制.随海拔升高,华北落叶松径向生长与生长季降水因子的关系从正相关逆转为负相关.在本次研究设立的低海拔(1 972 m)与中海拔(2 237 m)采样点之间,生长季降水量增加从而跨越了其对华北落叶松生长限制的阈值.     

林分密度对兴安落叶松径向生长-气候关系的影响

【目的】研究不同密度下兴安落叶松径向生长与气候因子动态关系,为全球变暖背景下兴安落叶松林可持续经营中合理的林分密度确定提供依据。【方法】根据林分密度指数(SDI)选取大兴安岭中北部地区低、中和高3种林分密度梯度兴安落叶松(Larix gmelinii)纯林为研究对象,采用Mann-Kendall检验确定研究区气温突变点,基于野外调查和树轮数据,分析气温突变点后各林分密度下兴安落叶松径向生长趋势,并利用皮尔森相关和滑动相关分析其与各气候因子的关系及稳定性。【结果】在气温突变点后,研究区域兴安落叶松生长出现增强和衰退趋势,且随着林分密度增加,树木生长衰退比例增高。高林分密度下兴安落叶松生长受抑制程度最高,1988—1990年平均生长变化率为-25%,处于衰退状态。林分密度改变了兴安落叶松生长对气候的响应关系,高密度下衰退组树木生长与8月标准化降水蒸散指数(SPEI)正相关关系最强(P<0.05),与夏季温度呈稳定的显著负相关关系(P<0.05)。研究区气候呈现明显暖干化趋势,而低林分密度兴安落叶松保持54%的生长增强比例,树木与温度由低密度下的正相关关系向高密度的负相关关系转变...     

秦岭鳌山太白红杉径向生长对气候因子的响应

【目的】秦岭是以太白红杉(Larix chinensis)为代表的典型温带针叶林分布区,也是受全球气候变化影响最为显著和敏感的地区之一,为了解该区树木生长对气候变化的敏感性,分析了秦岭鳌山太白红杉径向生长对气候因子的响应。【方法】基于树木年代学方法,利用鳌山高山林线太白红杉树木年轮宽度资料,建立树轮宽度年表,明确影响太白红杉径向生长的关键气候因子。【结果】太白红杉对气候变化反应较为敏感,年表包含较多的气候信息,适用于树轮气候学研究。相关分析表明,太白红杉径向生长与上年6月以及当年2月和6—7月气温呈显著正相关,与上年5月和当年1、6月降水量呈显著负相关。空间分析发现太白红杉树轮宽度年表对于评估采样点周边较大范围地区6月气温变化特征具有很好的空间代表性。【结论】一些大尺度的大气-海洋变化的耦合作用可能对秦岭地区太白红杉的径向生长产生影响。     

祁连山中部不同树龄及不同生长率青海云杉径向生长对气候的响应

为了研究不同年龄及不同初始生长率树木径向生长对气候因子的响应,本研究采集祁连山青海云杉(Picea crassifolia)树木年轮样芯作为样本,计算树木年龄与初始生长率,并根据两者之间的关系,将所有样芯划分为年龄组与生长率组.分别将两组样芯的单根年表与气候因子进行Pearson相关分析.研究显示两组树木均表现出与前一年8月、当年5和6月降水量及前一年8月至当年6月累积降水显著正相关,与前一年和当年6、7月的月平均温度显著负相关.年龄组的树木中,老龄树比幼龄树对于当年6月的月总降水量和前一年8月至当年6月累积降水的响应更加强烈;而生长率组的树木则表现为初始生长快的树木比初始生长慢的树木对前一年6月的月总降水量和前一年8月至当年6月累积降水有更强的响应.不同树龄及不同初始生长率的树木对当年6月平均温度的响应无明显差异.在森林经营管理中应加强对初始生长过快和树龄过大树木的管理和保护.     

长白山红松和鱼鳞云杉年轮细胞 尺度参数对气候要素的响应

利用红松(Pinus koraiensis)和鱼鳞云杉(Picea jezoensis var.komarovii)这2树种分布上限的树轮样本,分别建立细胞个数(CN)、平均细胞腔直径(MLD)、最大细胞腔直径(MAXLD)及树轮宽度(TRW)标准年表,并分析了各树轮年表与1958—2002年月气温、月降水量的相关关系,从细胞尺度上揭示2树种径向生长对气候要素的响应.结果表明,红松和鱼鳞云杉的CN与TRW均有很好的相关性;MLD、MAXLD能够反映与TRW不同的气候信息,主要表现在红松MLD、MAXLD与前一年10月气温呈现正相关关系,鱼鳞云杉MLD、MAXLD与当年8月降水呈现正相关关系;气温和降水均是红松和鱼鳞云杉径向生长的限制因子,红松生长主要受到前一年冬季气温和降水及生长季6、7月气温的影响,而鱼鳞云杉生长主要受到生长季前期2月气温及生长季初期4月降水的影响.     

不同坡向及径级油松异龄叶的功能性状

【目的】研究植物叶功能性状特征,以了解植物生存的适应性策略。【方法】以松山地区油松天然林及人工林为对象,通过测定不同叶龄油松的比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶氮量(LNC)、叶磷量(LPC)及氮磷比(m(N):m(P),缩写为N/P),得到不同坡向上不同径级油松异龄叶的功能性状特征。【结果】①在天然林和人工林内,不同坡向油松的SLA、LDMC差异均显著(P<0.05),SLA在阴坡较高,而LDMC在阳坡较高。②SLA与LDMC呈显著负相关(P<0.01,其中当年生叶相关系数r=-0.86,往年生叶r=-0.84); LPC与m(N):m(P)呈现显著负相关(P<0.01, 当年生叶r=-0.47,往年生叶r=-0.70); LNC与m(N):m(P)呈显著正相关(当年生叶P<0.05,r=0.23; 往年生叶P<0.01,r=0.45)。③不同发育阶段中,小径级油松的SLA显著高于中、大径级(P<0.05),LDMC趋势则相反,且大径级的LDMC最大。④各径级中当年生叶的LNC和m(N):m(P)均低于往年生叶相应值,但其LPC均比往年生叶的高。【结论】坡向显著影响油松叶对资源和能量的分配策略,阴坡叶的比叶面积性状特征明显,而阳坡叶注重叶干物质含量的积累; 松山地区油松营养限制类型为氮限制,且新叶生长更易受氮限制。异龄叶在不同坡向和各个发育阶段的叶功能性状,表明该地区油松为了最大限度地减少环境的不利影响而采取了适应性权衡对策。     

气候变暖对黑龙江省五大连池兴安落叶松径向生长的影响

【目的】龙门石寨熔岩台地是五大连池火山群演替顶极群落兴安落叶松天然林的主要分布地。探讨近51年(1968—2018年)龙门石寨兴安落叶松树木径向生长对气候变暖的响应特征,进而为了解气候变暖背景下五大连池火山群植被演替趋势提供科学依据。【方法】采用Mann-Kendall检验方法确定研究区近51年气温变化的趋势和可能发生气温突变的年份,运用树轮气候学方法分析1968—1981年和1982—2018年两个时间段兴安落叶松径向生长对气候变化的响应特征。【结果】五大连池近44年(1975—2018年)平均气温呈增加趋势,且1981年为研究区年均气温升高的突变点。气候变暖后兴安落叶松年轮指数和胸高断面积增量都下降,年轮指数呈上升的趋势,而胸高断面积增量处于下降趋势,但均不显著。树木径向生长对于气温升高的响应出现了“分离效应”。水热条件共同控制兴安落叶松树木生长,但气温是径向生长的主要影响因子,气候变暖显著改变了兴安落叶松径向生长与气候因子的响应模式,树木径向生长对年平均气温、年平均最低气温和寒冷指数的响应敏感性显著增强。研究期上一年11月的降水以及当年2、3月和生长季前(4—5月)的平均最低气温是决定兴安落叶松年轮宽度的主要因素。【结论】1981年后五大连池气候显著变暖,气候变暖未显著改变兴安落叶松的径向生长,升温造成的干旱胁迫可能是树木径向生长对气温变化响应的“分离效应”及气候变暖后树木径向生长与气候因子的响应显著改变的重要原因。     

气候变化背景下中亚跨境河流平原区水文变化特征：以楚河为例

气候变化背景下,中亚各国围绕跨境河流水资源分配问题产生的纷争不断,因此开展中亚跨境河流水文变化研究,对上下游国家合理利用水资源有重要意义.以中亚跨境河流楚河1936—2015年的径流气候数据为基础,揭示了楚河下游平原区径流变化特征及其与气候变化的响应.结果显示:(1)楚河流域在过去80年间气候呈"暖湿"趋势,平原区径流呈显著年代际波动且集中在春、冬两季;(2)径流变化的第一主周期为26 a,第二主周期为12 a;(3)气温在1987年发生突变,径流在2001年发生了突变;(4)降水是楚河平原区径流的主要驱动因子,年径流和上年6月至当年5月降水呈显著正相关(r=0.61,P 0.01),高于与4—7月气温的最佳相关性(r=-0.37,P 0.01).但在气候变暖背景下,气温与径流负相关关系增强,气温升高导致蒸发量增加,可能是楚河下游平原区径流下降的重要原因.     

近54年华北平原干旱时空变化特征及其影响因素

利用帕尔默干旱指数(The Palmer Drought Severity Index,PDSI),辅以经验正交分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)、趋势分析和相关分析等方法,全面分析了1960—2013年华北平原干旱时空变化特征,并对其影响因素进行了研究.结果表明:1)近54a华北平原PDSI并无显著变化趋势,而呈阶段性变化特征.分区研究表明,海河平原PDSI呈下降趋势,而淮河平原PDSI呈上升趋势;2)华北平原PDSI具有显著的空间差异特征,整体呈由东南向西北逐渐减小的趋势.EOF分析显示,研究区PDSI最主要的空间分布型为南北反向型分布,且干旱变化具有持续性;3)在趋势上,华北平原呈现显著的"南涝北旱"格局特征,其中北部海河平原PDSI呈下降趋势,而南部淮河平原PDSI则呈增加趋势;4)华北平原和黄河平原PDSI与南方涛动指数(SOI)和西太平洋副高北界(WPSHNB)关系显著,而淮河平原与东亚夏季风指数(EASMI)和西太平洋副高强度(WPSHS)具有显著相关性,海河平原仅与SOI达到显著的正相关关系,且随着时间尺度的变长,PDSI与各环流指数的相关性提高.年代际尺度上,华北平原PDSI主要与SOI关系显著.     

滇西北哈巴雪山不同海拔长苞冷杉径向生长对气候变化的响应

全球气候变化背景下森林生态系统对气候的响应是被广泛关注的科学问题。以滇西北哈巴雪山为研究区,利用不同海拔长苞冷杉树轮宽度资料建立树轮宽度差值年表,并与气候因子进行分析,以揭示影响哈巴雪山不同海拔长苞冷杉径向生长的关键气候因子。结果表明:高海拔长苞冷杉主要受上年11月最高温和当年2月降水影响,低海拔树木主要受当年5月干旱限制,当年10月温度升高促进树木生长;低海拔树木径向生长与气候因子关系相对高海拔更加稳定,气候重建潜力更高。未来气候变化将有利于高海拔树木生长,低海拔树木可能会受到暖干气候的限制出现生长下降。     

呼伦贝尔沙地不同树龄樟子松对气候的响应

【目的】对呼伦贝尔沙地不同树龄樟子松年表的特点及其径向生长与气候因子的关系进行探讨,分析不同树龄樟子松对气候响应的差异性,为该地区沙地樟子松的年轮气候学和不同树龄组沙地樟子松的经营管理提供一定的理论依据。【方法】采用COFECHA、ARSTAN程序建立标准年表,利用呼伦贝尔沙地两个样地的樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)样芯,划分成3个不同树龄组,运用DendroClim2002进行标准年表与气候因子响应分析。【结果】从不同树龄组的年表统计特征值发现,平均敏感度(MS)相差不大,都含有较高的气候信号。不同树龄组的一阶自相关(AC₁)是逐渐递增的,不同树龄组的信噪比(SNR)和样本代表性(EPS)都以中龄组最高,老龄组最低。从响应分析的结果来看,低龄组对气温的敏感性最高,老龄组对降水的敏感性最强。中龄组受前一年6月、7月的降水和最低气温共同影响显著,与6月的平均气温也呈显著负响应,同时与前一年12月的降水呈显著负响应。【结论】呼伦贝尔沙地不同树龄组樟子松的径向生长受气候条件的响应不尽相同,老龄组树木的生长对前一年12月的降水最为敏感,达到响应系数的最高值,低龄组和中龄组的生长都出现了与6月气温之间的负响应关系,这些是否与全球变暖、大兴安岭地区气候暖干化趋势加强有关,还需要进一步的研究。     

北京油松天然林和人工林乔木层生产力与气候因子的关系

以北京松山国家自然保护区内油松天然林和人工林为研究对象,根据冀北地区的油松生物量与胸径的关系,利用树木年轮宽度计算出过去33年中两种林分的生物量和生产力动态,并用当地的气候因子(温度与降雨)与生产力做相关分析,经多元逐步回归,得到了气候因子与生产力的回归方程。结果显示:①该地区油松天然林和人工林生物量分别从1980年的50.52 t/hm²和7.74 t/hm²增长到2013年的173.23 t/hm²和114.49 t/hm²,33 a中平均年净生产力分别为3.72 t/(hm²·a)和3.23 t/(hm²·a); ②气候分析表明两种林分乔木层生产力与气候因子均有密切关系:单月气候因子中上年8月温度、当年2月温度和当年6月降雨与油松天然林乔木层净生产力显著正相关; 当年5月降雨和当年1、2月温度与人工林显著正相关。研究表明,松山地区油松天然林乔木层生产力年际变化主要受5—7月降雨和年均气温的综合影响,人工林则更多受1—4月平均气温的影响。     

使用 MiVnt图像分析系统进行树木 年轮细胞特征研究的尝试

以芦芽山白杄(Picea meyeri)的树轮样本作为对象,尝试使用MiVnt图像分析系统观测树轮细胞特征.建立了包含树轮宽度、细胞数目、细胞大小、最大细胞大小、最小细胞大小、早材细胞数目、晚材细胞数目在内的7个树轮年表.结果表明,树轮宽度、细胞数目和早材细胞数目年表具有较高的气候信息质量.晚材细胞数目年表与其余年表之间具有负相关关系,表明细胞特征可以体现与树轮宽度不同的气候信息.除晚材细胞数目年表外,其余年表均与生长季气温呈负相关,与降水呈正相关,体现了土壤干旱对树木生长的限制.晚材细胞数目年表与生长季末期的降水显著负相关,体现了生长季末期气候条件对形成层细胞的影响.本文是研究树木生长与气候因子关系的有益补充.     

老哈河流域NDVI动态变化及其与气候因子的关系

利用1982~2006年GIMMS/NDVI数据,赤峰气象站的气温数据和流域内52个雨量站的降水数据,采用一元线性回归分析、简单相关分析以及偏相关分析方法对老哈河流域内林地、灌丛、草地、耕地4种植被类型NDVI年内和年际变化及其与气温、降水的关系进行了研究.结果表明:老哈河流域NDVI年内变化呈单峰型,年最大值出现在8月份,月NDVI和气温、降水之间均具有显著的正相关关系,且存在滞后现象,林地与灌丛、草地相比,其NDVI受降水影响相对较小,气温对植被年内生长的影响大于降水;1982~2006年流域年均NDVI呈上升趋势,其中20世纪90年代流域植被覆盖水平最好;夏季NDVI与同期和前期的气温呈显著的负相关,与前期降水呈显著的正相关,在老哈河流域夏季气温升高会导致植被覆盖减少,而降水增加有利于植被的生长.     

帽儿山地区樟子松优良种源的选择

【目的】进一步揭示不同种源樟子松在帽儿山地区的生长差异性,选择出优良种源。【方法】以1981年采种、1982年育苗、1984年春造林到帽儿山地区的高峰、图强、卡伦山、红花尔基、罕达盖、金山、阿尔山等7个种源31年生樟子松试验林为研究对象,通过对樟子松胸径、树高、材积、冠幅、年轮宽度及保存率等6个生长性状进行方差分析、多重比较、相关性分析、主成分分析等,选择优良种源。【结果】种源间胸径达到极显著差异(P＜0.01),材积和冠幅达到显著差异(P＜0.05),树高没有显著差异(P＞0.05); 区组间各性状均没有显著差异(P＞0.05)。图强种源的年轮宽度最大(3.69 mm),保存率则最小(56.67%); 不同种源胸径、树高、材积、冠幅及年轮宽度与原产地地理气候因子之间没有显著相关性。樟子松种源各性状地理变异模式不明显,而保存率与纬度呈极显著负相关(P＜0.01),与经度呈显著负相关(P＜0.05),与海拔呈显著正相关(P＜0.05); 主成分分析结果发现,图强种源综合指数得分最高(2.972)。【结论】31年生樟子松人工林生长性状不同种源之间存在差异,红花尔基、高峰种源生长较好; 图强种源表现最好,应用潜力大。     

大山村地区土壤硒等元素含量及硒与其它元素相关性分析

通过对大山村地区实地采集的133个土壤样品检测,分析了该区域森林土、耕作土和茶园土中硒及与其它7种元素含量变化和不同用地类型硒与其它元素的相关性。结果表明,土壤全硒含量平均值为0.502±0.033mg·kg~(-1),属于富硒土壤;土壤铜、锌、铅、镍、铬、汞和砷7种元素含量平均值均小于国家规定的农用地土壤污染风险筛选值,远小于农用地土壤污染风险管控值;土壤有效态硒含量平均值为0.149±0.011mg·kg~(-1),有效度为29.6%,与全硒呈线性正相关关系;茶园土有效态硒与pH值呈极显著正相关(P0.01);耕作土有效态硒与有机质呈极显著正相关(P0.01);森林土全硒、有效态硒与镍、铅呈极显著负相关(P0.01),与锌、砷呈显著正相关(P0.05);耕作土有效态硒,与镍呈显著负相关(P0.05),而与汞呈显著正相关(P0.05);茶园土全硒、有效态硒,与锌、砷呈显著正相关(P0.05)。研究提供了大山村地区土壤环境pH值、有机质、全硒和有效态硒及铜、锌、铅、镍、铬、汞和砷7种元素背景值资料,可为该区土壤风险管控和富硒资源的开发利用提供参考依据。