辽宁西部人工林油松径向生长对气候要素的响应
发布时间：2021-10-31 18:50
全球气候变化对森林生态系统产生广泛影响,特别是对气候响应敏感的农牧交错带。辽西丘陵位于我国农牧交错带东北部,为探究辽西丘陵人工林油松与气候要素的关系,基于树木年代学方法,利用树轮宽度年表,对温度、降水、scPDSI及生长期要素进行相关分析,探究气象因子对树木径向生长的影响情况。结果表明:油松标准化年表与上年7月、9月及当年5月的气温呈负相关,相关系数分别为- 0.457、- 0.426、- 0.471（p<0.05）,与当年5月的降水量呈正相关,相关系数为0.52（p<0.05）;年表与逐月scPDSI显著正相关,并表现出相近的周期变化,表明水分胁迫是研究区油松生长的关键限制因子;在不同阈值温度下,辽西人工林油松径向生长与生长期活动积温和持续天数呈负相关,由高温引起的水分蒸发是影响其径向生长的关键因子。最低温11℃阈值下对树木生长期影响大,年表与其初日位序、积温、持续天数的相关系数分别达到0.663、- 0.619、- 0.732（p<0.01）;通过V-S模型模拟出辽西油松的生长对春季的9.0℃和秋季的9.5℃较敏感,生长期为4—10月,生长速率的变化受温度和土壤湿...
【文章来源】：地球环境学报. 2020,11(06)CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
树轮宽度标准年表与不同阈值生长参数的相关系数
建立的年表跨度为1978—2012，共35年，以子样本信号强度(subsample signal strength)(Fritts，2001)大于0.85确定年表可靠时段为1983—2012，共30年。年表统计特征如表1所示，公共区间选用1990—2010年，平均敏感度为0.281，信噪比为17.173，样本代表性为0.945，这些数值反映了样本中所含有的气候信息量较高及样本共有信息较多，所建立的年表较好地反映了理论年表，可用于树木年轮气候学的研究。2.2?径向生长与气象要素的相关分析
图4 V-S模拟出树轮宽度指数年际变化（a）、生长期变化（b）及平均生长速率（c)根据V-S模型模拟出的参数，不同树种对环境因子的响应不同，例如与秦岭太白红杉得到的参数(陈兰等，2017)(Wmin=0.04，Wopt1=0.17)相比，本研究中树木生长的最低土壤湿度和最优土壤湿度下限较低，这可能是由于半湿润地区与半干旱地区降水不同，辽西丘陵地区树木生长受水分胁迫，需要充分水源保证树木生长，对土壤水分的利用率高于秦岭区域；不同地区的同一树种对环境因子的响应也不同，例如与贺兰山油松参数(Vaganov and Shishov，2015)(Tmin=5，Topt1=20)相比，辽西油松生长的最低温度和最适宜生长温度下限较高，贺兰山油松部分采样点为生长在岩石缝隙的孤树，接收到的光照和热量较多，能在温度较低的情况下生长，而本文中油松生长在人工种植林中，树间存在竞争关系，生长环境、光照条件较差，需要较高的温度才能开始生长。热量资源对林业生产十分重要，很多研究都强调温度对木质部的显著影响(Deslauriers et al，2008；Ziaco and Biondi，2016)，气候变暖导致热量条件和生长期发生变化，从而促使各物种对其变化产生相应的响应机制。由模拟结果(图4c)可知，辽西人工林油松生长速率的差异体现在温度和土壤湿度上，生长开始和结束时间均会受到温度的影响，而树木形成层开始形成后，土壤湿度对树木的形成会有很大的限制作用。由于辽西丘陵区水热配置不平衡，导致树木在生长期前期的温度与土壤湿度交互影响临界点前后，平均生长速率出现短暂的峰值，之后平均生长速率逐渐减小，在生长期末期又会出现低于前期的小峰值，就植物的碳效应而言，尽早开始生长可能比将光合作用延长到秋季更利于生长(Rossi et al，2006)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大兴安岭南段华北落叶松人工林径向生长对气候变化的响应[J]. 梁慧敏,魏江生,贺敏,周梅,赵鹏武. 温带林业研究. 2019(03)
[2]昌岭山两个优势树种径向生长对气候变化的响应[J]. 贾飞飞,孙翠洋,孙红月,李鑫. 生态学报. 2019(17)
[3]阈值温度和积温对川西高原林线岷江冷杉径向生长的影响[J]. 郭滨德,王晓春,张远东. 生态学报. 2019(03)
[4]辽宁中西部气候干旱周期及降水满足程度研究[J]. 高淑新,陈鹏心,侯婉婷. 湖北农业科学. 2017(22)
[5]基于Vaganov-Shashkin模型的太白红杉径向生长对气候要素的响应[J]. 陈兰,李书恒,侯丽,史阿荣,白红英. 应用生态学报. 2017(08)
[6]Critical minimum temperature limits xylogenesis and maintains treelines on the southeastern Tibetan Plateau[J]. Xiaoxia Li,Eryuan Liang,Jozica Gricar,Sergio Rossi,Katarina Cufar,Aaron M.Ellison. Science Bulletin. 2017(11)
[7]树轮记录的西北季风边缘区干旱变化[J]. 张芬,陈巧湄,苏佳佳,邓洋,高琳琳,勾晓华. 冰川冻土. 2017(02)
[8]帽儿山地区不同种源樟子松树轮对气候因子的响应[J]. 徐静,郭滨德,孙洪志. 林业科学研究. 2016(04)
[9]秦岭中、西部地区温度变化的树木年轮记录[J]. 包光,刘娜,刘禹. 地球环境学报. 2015(03)
[10]陕北黄土区油松径向生长对气候因子的响应[J]. 梁非凡,朱清科,王露露,李萍,郑学良,赵彦敏. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2015(05)
硕士论文
[1]气候变化对中国马尾松径向生长的影响[D]. 封晓辉.中国林业科学研究院 2011
本文编号：3468665
【文章来源】：地球环境学报. 2020,11(06)CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
树轮宽度标准年表与不同阈值生长参数的相关系数
建立的年表跨度为1978—2012，共35年，以子样本信号强度(subsample signal strength)(Fritts，2001)大于0.85确定年表可靠时段为1983—2012，共30年。年表统计特征如表1所示，公共区间选用1990—2010年，平均敏感度为0.281，信噪比为17.173，样本代表性为0.945，这些数值反映了样本中所含有的气候信息量较高及样本共有信息较多，所建立的年表较好地反映了理论年表，可用于树木年轮气候学的研究。2.2?径向生长与气象要素的相关分析
图4 V-S模拟出树轮宽度指数年际变化（a）、生长期变化（b）及平均生长速率（c)根据V-S模型模拟出的参数，不同树种对环境因子的响应不同，例如与秦岭太白红杉得到的参数(陈兰等，2017)(Wmin=0.04，Wopt1=0.17)相比，本研究中树木生长的最低土壤湿度和最优土壤湿度下限较低，这可能是由于半湿润地区与半干旱地区降水不同，辽西丘陵地区树木生长受水分胁迫，需要充分水源保证树木生长，对土壤水分的利用率高于秦岭区域；不同地区的同一树种对环境因子的响应也不同，例如与贺兰山油松参数(Vaganov and Shishov，2015)(Tmin=5，Topt1=20)相比，辽西油松生长的最低温度和最适宜生长温度下限较高，贺兰山油松部分采样点为生长在岩石缝隙的孤树，接收到的光照和热量较多，能在温度较低的情况下生长，而本文中油松生长在人工种植林中，树间存在竞争关系，生长环境、光照条件较差，需要较高的温度才能开始生长。热量资源对林业生产十分重要，很多研究都强调温度对木质部的显著影响(Deslauriers et al，2008；Ziaco and Biondi，2016)，气候变暖导致热量条件和生长期发生变化，从而促使各物种对其变化产生相应的响应机制。由模拟结果(图4c)可知，辽西人工林油松生长速率的差异体现在温度和土壤湿度上，生长开始和结束时间均会受到温度的影响，而树木形成层开始形成后，土壤湿度对树木的形成会有很大的限制作用。由于辽西丘陵区水热配置不平衡，导致树木在生长期前期的温度与土壤湿度交互影响临界点前后，平均生长速率出现短暂的峰值，之后平均生长速率逐渐减小，在生长期末期又会出现低于前期的小峰值，就植物的碳效应而言，尽早开始生长可能比将光合作用延长到秋季更利于生长(Rossi et al，2006)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大兴安岭南段华北落叶松人工林径向生长对气候变化的响应[J]. 梁慧敏,魏江生,贺敏,周梅,赵鹏武. 温带林业研究. 2019(03)
[2]昌岭山两个优势树种径向生长对气候变化的响应[J]. 贾飞飞,孙翠洋,孙红月,李鑫. 生态学报. 2019(17)
[3]阈值温度和积温对川西高原林线岷江冷杉径向生长的影响[J]. 郭滨德,王晓春,张远东. 生态学报. 2019(03)
[4]辽宁中西部气候干旱周期及降水满足程度研究[J]. 高淑新,陈鹏心,侯婉婷. 湖北农业科学. 2017(22)
[5]基于Vaganov-Shashkin模型的太白红杉径向生长对气候要素的响应[J]. 陈兰,李书恒,侯丽,史阿荣,白红英. 应用生态学报. 2017(08)
[6]Critical minimum temperature limits xylogenesis and maintains treelines on the southeastern Tibetan Plateau[J]. Xiaoxia Li,Eryuan Liang,Jozica Gricar,Sergio Rossi,Katarina Cufar,Aaron M.Ellison. Science Bulletin. 2017(11)
[7]树轮记录的西北季风边缘区干旱变化[J]. 张芬,陈巧湄,苏佳佳,邓洋,高琳琳,勾晓华. 冰川冻土. 2017(02)
[8]帽儿山地区不同种源樟子松树轮对气候因子的响应[J]. 徐静,郭滨德,孙洪志. 林业科学研究. 2016(04)
[9]秦岭中、西部地区温度变化的树木年轮记录[J]. 包光,刘娜,刘禹. 地球环境学报. 2015(03)
[10]陕北黄土区油松径向生长对气候因子的响应[J]. 梁非凡,朱清科,王露露,李萍,郑学良,赵彦敏. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2015(05)
硕士论文
[1]气候变化对中国马尾松径向生长的影响[D]. 封晓辉.中国林业科学研究院 2011
本文编号：3468665
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/mfmb/3468665.html
