南嶺山地松科樹(shù)種徑向生長(zhǎng)與氣候因子關(guān)系及氣候重建研究.pdf

1、20世紀(jì)以來(lái)，全球氣候變化對(duì)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(duì)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(duì)全球氣候變化的響應(yīng)具有重要意義。南嶺是中國(guó)南部最大的山脈，也是我國(guó)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(dú)特的地貌和廣泛分布的原始森林為開(kāi)展森林對(duì)氣候變化響應(yīng)的研究提供了得天獨(dú)厚的條件。樹(shù)木年輪氣候?qū)W的系統(tǒng)研究有利于深刻認(rèn)識(shí)氣候變化對(duì)南嶺山地森林生態(tài)系統(tǒng)的影響和預(yù)測(cè)未來(lái)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(duì)象，分別布設(shè)了4個(gè)馬尾松采樣點(diǎn)、4個(gè)華南五針?biāo)刹蓸狱c(diǎn)和2個(gè)資源冷杉采樣點(diǎn)，采集樹(shù)芯樣本，并建立相應(yīng)的年表。通過(guò)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(shù)種、年齡、緯度、海拔梯度對(duì)樹(shù)木徑向生長(zhǎng)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(shí)根據(jù)近60年來(lái)研究地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)，分析樹(shù)木徑向生長(zhǎng)對(duì)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(shù)種的徑向生長(zhǎng)對(duì)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(zhǎng)具有與溫度升高相一致的趨勢(shì)，而資源冷杉徑向生長(zhǎng)則出現(xiàn)隨溫度升高而下降的“分離現(xiàn)象”。對(duì)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(shì)相反的重要因素。
　　2、年齡對(duì)樹(shù)木徑向生長(zhǎng)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(zhǎng)與生長(zhǎng)季的溫度正相關(guān)、與生長(zhǎng)季的降水負(fù)相關(guān)，但主要受溫度的影響。幼齡樹(shù)對(duì)當(dāng)年生長(zhǎng)季的溫度和降水的響應(yīng)比較敏感，而老齡樹(shù)則相對(duì)受上年生長(zhǎng)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(duì)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(shù)木對(duì)外界氣候變化反應(yīng)的特性。
　　3、海拔梯度對(duì)華南五針?biāo)蓮较蛏L(zhǎng)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(shù)木徑向生長(zhǎng)受當(dāng)年生長(zhǎng)季溫度和降水的影響很大，但相比較來(lái)說(shuō)，主要受降水的影響，生長(zhǎng)季充足的降水有利于樹(shù)木的生長(zhǎng)，溫度偏高易于窄輪的形成。隨著海拔的升高，溫度限制樹(shù)木生長(zhǎng)的作用有所增強(qiáng)，降水限制樹(shù)木生長(zhǎng)的作用有所減弱，在中海拔處，降水的影響主要來(lái)自上年秋季，充足的降水有利于寬輪的形成，生長(zhǎng)季溫度偏高不利于樹(shù)

6、木生長(zhǎng)。在高海拔的森林上限，樹(shù)木生長(zhǎng)受當(dāng)年生長(zhǎng)季溫度和降水的影響都很大，但主要受溫度的影響，生長(zhǎng)季較高的溫度促進(jìn)寬輪的形成，生長(zhǎng)季過(guò)多的降水易形成窄輪。
　　4、緯度對(duì)馬尾松徑向生長(zhǎng)與氣候因子的關(guān)系影響不同。北部地區(qū)徑向生長(zhǎng)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(zhǎng);中部地區(qū)馬尾松的徑向生長(zhǎng)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(zhǎng)，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(zhǎng);南部地區(qū)馬尾松的徑向生長(zhǎng)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(zhǎng)。降水對(duì)馬尾松徑向生長(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)重建序列進(jìn)

8、行11年滑動(dòng)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(gè)較為明顯的冷期（1840～1866年、1879～1902年、1914～1924年、1932～1940年）;3個(gè)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(guò)去120多年來(lái)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(duì)重建序列進(jìn)行11年滑動(dòng)平均，重建的溫度序列有3個(gè)較為明顯的冷期（1892～1906年、1918～1922年、1944～1957年）和3個(gè)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(guò)去114年來(lái)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(duì)重建序列進(jìn)行11年滑動(dòng)平均，重建的降水序列有3個(gè)偏干期（1913～1921年、1941～1968年、1978～1988年）和4個(gè)偏濕期（1897～1912年、1922～1940年、1969～1977年、1989～2010年）。從降水量偏濕時(shí)期的平均值來(lái)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(shí)期的平均值來(lái)看，平均值