南嶺山地松科樹種徑向生長與氣候因子關(guān)系及氣候重建研究.pdf

1、20世紀(jì)以來，全球氣候變化對森林生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。山地森林生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，對于氣候變化反映更為敏感，因此研究山地森林生態(tài)系統(tǒng)對全球氣候變化的響應(yīng)具有重要意義。南嶺是中國南部最大的山脈，也是我國南北氣候分界線之一，分布有典型的山地森林生態(tài)系統(tǒng)，其獨特的地貌和廣泛分布的原始森林為開展森林對氣候變化響應(yīng)的研究提供了得天獨厚的條件。樹木年輪氣候?qū)W的系統(tǒng)研究有利于深刻認(rèn)識氣候變化對南嶺山地森林生態(tài)系統(tǒng)的影響和預(yù)測未來植被的分布格局。

2、r>　　本文以馬尾松（Pinus massoniana）、華南五針?biāo)桑≒inus Kwangtungesis Chun）和資源冷杉（Ab ies beshanzuensis var.ziyuanensis）為研究對象，分別布設(shè)了4個馬尾松采樣點、4個華南五針?biāo)刹蓸狱c和2個資源冷杉采樣點，采集樹芯樣本，并建立相應(yīng)的年表。通過相關(guān)分析與響應(yīng)函數(shù)分析、特征年分析等方法，研究樹種、年齡、緯度、海拔梯度對樹木徑向生長與氣候因子（上年6月到當(dāng)年12

3、月的月平均氣溫、月平均最高氣溫和月平均最低氣溫、月平均降水量）關(guān)系的影響，同時根據(jù)近60年來研究地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)，分析樹木徑向生長對氣候因子的響應(yīng)，據(jù)此重建南嶺山地的3條歷史氣候序列，并分析其氣候變化特征。主要研究結(jié)果有:
　　1、不同樹種的徑向生長對氣候因子的響應(yīng)關(guān)系有差異。馬尾松、華南五針?biāo)蓮较蛏L具有與溫度升高相一致的趨勢，而資源冷杉徑向生長則出現(xiàn)隨溫度升高而下降的“分離現(xiàn)象”。對水熱條件的正響應(yīng)是影響馬尾松、華南五針?biāo)赡贻唽?/p>

4、度與溫度保持一致的關(guān)鍵。升溫導(dǎo)致的水分脅迫是造成資源冷杉年輪寬度與溫度變化趨勢相反的重要因素。
　　2、年齡對樹木徑向生長與氣候因子的響應(yīng)關(guān)系有重要影響，不同年齡的資源冷杉徑向生長與生長季的溫度正相關(guān)、與生長季的降水負(fù)相關(guān)，但主要受溫度的影響。幼齡樹對當(dāng)年生長季的溫度和降水的響應(yīng)比較敏感，而老齡樹則相對受上年生長季末期的氣候變化比較敏感。年表所包含樣本的年齡不同，其對氣候變化的響應(yīng)特征也不同，年表所包含的樣本的年齡跨度大，則容易掩

5、蓋不同年齡樹木對外界氣候變化反應(yīng)的特性。
　　3、海拔梯度對華南五針?biāo)蓮较蛏L與氣候因子的關(guān)系有重要影響。在森林下限的低海拔處，樹木徑向生長受當(dāng)年生長季溫度和降水的影響很大，但相比較來說，主要受降水的影響，生長季充足的降水有利于樹木的生長，溫度偏高易于窄輪的形成。隨著海拔的升高，溫度限制樹木生長的作用有所增強(qiáng)，降水限制樹木生長的作用有所減弱，在中海拔處，降水的影響主要來自上年秋季，充足的降水有利于寬輪的形成，生長季溫度偏高不利于樹

6、木生長。在高海拔的森林上限，樹木生長受當(dāng)年生長季溫度和降水的影響都很大，但主要受溫度的影響，生長季較高的溫度促進(jìn)寬輪的形成，生長季過多的降水易形成窄輪。
　　4、緯度對馬尾松徑向生長與氣候因子的關(guān)系影響不同。北部地區(qū)徑向生長主要受冬季和夏季溫度的影響，冬季和夏季溫度的升高均促進(jìn)了馬尾松的徑向生長;中部地區(qū)馬尾松的徑向生長主要受冬季和夏季溫度的影響，冬季溫度的升高促進(jìn)了馬尾松的徑向生長，但夏季溫度的升高在一定程度上抑制了馬尾松的徑向

7、生長;南部地區(qū)馬尾松的徑向生長主要受夏季溫度的影響，夏季溫度的升高抑制了馬尾松的生長。降水對馬尾松徑向生長的影響只與南部地區(qū)顯著相關(guān)，中部地區(qū)馬尾松的徑向生長與上年10月的降水相關(guān)，但不顯著。
　　5、南嶺山地北部地區(qū)5～7月平均氣溫模擬重建結(jié)果表明，在20世紀(jì)40年代以前氣候主要是以寒冷為主，其中5～7月溫度最低的3年分別為1892年、1952年和1845年，而溫度最高的3年依次為2007年、2005年和1988年。對重建序列進(jìn)

8、行11年滑動平均，在20世紀(jì)40年代以前氣候主要是以寒冷為主，重建的溫度序列有4個較為明顯的冷期（1840～1866年、1879～1902年、1914～1924年、1932～1940年）;3個明顯的暖期（1869～1877年、1905～1913年和1925～1930年）。在20世紀(jì)90年代后期，出現(xiàn)了明顯的氣溫升高現(xiàn)象。
　　南嶺山地中部地區(qū)2～3月平均氣溫模擬重建結(jié)果表明，在過去120多年來的溫度變化上，其中2～3月份最低的3年

9、分別為1957年、1945年和1893年，而溫度最高的3年依次為2007年、2002年和1960年。對重建序列進(jìn)行11年滑動平均，重建的溫度序列有3個較為明顯的冷期（1892～1906年、1918～1922年、1944～1957年）和3個明顯的暖期（1909～1917年、1959～1968年和1998～2010年）。
　　南嶺山地南部地區(qū)9～10月降水模擬重建結(jié)果表明，在過去114年來的降水變化上，其中9～10月份最低的3年分別為

10、1957年、1945年和1893年，而降水最高的3年依次為2007年、2002年和1960年。對重建序列進(jìn)行11年滑動平均，重建的降水序列有3個偏干期（1913～1921年、1941～1968年、1978～1988年）和4個偏濕期（1897～1912年、1922～1940年、1969～1977年、1989～2010年）。從降水量偏濕時期的平均值來看，平均值的最大值出現(xiàn)在1922年，值為152.7mm;從降水量偏干時期的平均值來看，平均值