寒温带森林白桦径向生长的海拔差异及其气候响应——以奥克里堆山为例

发布时间：2021-07-22 01:08

　　气候变化深刻影响森林生态系统的结构和功能。在全球升温背景下,不同环境中不同树种的生长模式及其气候响应决定着生态系统的发展和稳定。本研究基于大兴安岭地区奥克里堆山的白桦年轮宽度数据,采用树木年代学方法,分析（兴安）落叶松森林中先锋树种白桦的生长-气候响应与升温和海拔变化的关联。结果表明:气候变暖使具有明显海拔环境差异的白桦产生生长分异。较低海拔（1050 m）区域的白桦生长显著增加,而在相对偏高海拔（1250 m）区域的生长变化不大;在具有明显快速升温变化（1980年）之前,各海拔区域白桦生长的冬季（上年10月至当年2月）低温胁迫均达到显著水平;在快速升温阶段（1981—2010年）,白桦生长的冬季低温胁迫降低,生长季（5—7月）温度成为偏高海拔处白桦生长的主要限定性因子;在水热条件较为调和的低海拔区域,白桦生长加快。研究区内白桦的分布总体上随着气候的持续变暖逐渐向高海拔区域扩散。 

【文章来源】：应用生态学报. 2020,31(06)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

研究区位置和采样点分布

由图2可以看出,20世纪50年代以来,研究区年平均温度上升速率为[0.31 ℃·(10 a)-1](P<0.01)。温度突变后(1981—2010年)的多年平均温度(-3.39 ℃)比突变前(1951—1980年,-4.27 ℃)高0.88 ℃。其中,升温(突变)后冬季温度(上年10月—2月)升高了1.32 ℃,生长季温度(5—7月)升高0.71 ℃。温度突变前后研究区年降水量没有显著变化[-3.19 mm·(10 a)-1],在20世纪80年代降水波动较为剧烈(图2),如1984年为631 mm,1986年为326 mm,其余时期降水波动均较为平缓。在升温过程中,冬季升温趋势最显著,且月平均最低气温低于-40 ℃的月份呈减少趋势。1951—1980年间,研究区共有15个月的月平均最低温低于-40 ℃,而在1981—2010年间仅有4个月。2.2 不同海拔白桦径向生长与温度和降水变化的关系

由图3可以看出,升温(突变)前,高海拔白桦年轮宽度多与各月温度呈负相关,其中与1、7月的月平均最高温达到显著水平。低海拔白桦年轮宽度与10—12月的各月温度(平均温、平均最高温、平均最低温)呈显著的负相关关系,其中,与上年10月温度达极显著负相关。与当年5、6月温度呈显著正相关,其中,与当年6月平均温达到极显著相关。白桦年轮宽度与降水的相关关系均未达到显著水平。升温(突变)后,高海拔年轮宽度多与各月温度呈正相关,与生长季降水呈负相关,其中,与7月的平均最高温呈显著正相关,与9月降水呈显著负相关。低海拔树木生长对温度和降水变化的相关性均不显著。此外,不同海拔白桦年轮宽度在升温前均与冬季(上年10月—2月)的平均温度呈负相关。其中,高海拔白桦与冬季平均最高温呈显著负相关,低海拔白桦与冬季温度呈极显著负相关。高海拔白桦年轮宽度与5—7月温度相关系数呈负相关,但不显著,而低海拔白桦与此时期的温度呈显著正相关。升温后,高、低海拔白桦年轮宽度与上年10月—2月温度的正相关均不显著;与当年5—7月温度为正相关,其中,与高海拔白桦的相关关系达到显著水平。表明温度和降水变化的月份组合与白桦径向生长的相关性高于单月的影响。


本文编号：3296136