树轮生态学专栏

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1. 天目山柳杉树轮δ¹³C年序列差异

赵兴云^1,2;王建¹;钱君龙³;曾昭鹏²

应用生态学报

摘要（2273）

PDF（pc）（569KB）（1069）

对天目山3株柳杉树轮δ¹³C年序列分别进行了测定,分析了柳杉树轮δ¹³C年序列变化的异同及其原因.结果表明,在1837～1982年的共同时段，3个树轮δ¹³C年序列彼此间相关系数为：r₁₂=0.47，r₁₃=0.65，r₂₃=0.52 (n=146)，都通过了显著性水平α=0.001的信度检验.用多项式拟合法去除原δ¹³C年序列中的高频变化后，所得3个低频序列间高度正相关；原δ¹³C年序列与拟合序列的差值序列即高频序列间也显著正相关，相关系数均达到0.79～0.99,说明气候因素引起树轮δ¹³C年序列的高频变化及大气CO₂浓度引起的低频变化对不同的柳杉个体是共同的.3株树轮δ¹³C年序列间的差异主要是树木立地处局部环境条件的不同所造成的,但是局部环境条件所引起的树轮δ¹³C年序列间的个性差异对其共性变化影响较小.所以，3个树轮δ¹³C年序列间的个性差异,并不影响树轮δ¹³C年作为气候变化研究代用资料的适宜性及重建历史气候结果的可靠性与一致性.

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2. 柴达木盆地东缘青海云杉树轮细胞结构变化特征及其对气候的指示

李雁^1,3;梁尔源²;邵雪梅^1,2

应用生态学报

摘要（2308）

PDF（pc）（885KB）（955）

基于青海柴达木盆地东缘山地青海云杉生长上限的树轮样本，在获取树轮宽度数据的同时，获取了细胞特征指标，包括细胞个数和细胞大小，建立了树轮早材、晚材、整轮的细胞个数标准年表和细胞大小的最大值、最小值年表，并通过与附近茶卡气象站过去31年（1970—2000年）逐月降水量和温度的相关分析和响应函数分析，从细胞尺度探讨了青海云杉生长与外界气候要素的关系.结果表明：早材细胞个数与冬半年（上年10月至当年3月）温度之间呈正相关关系；晚材细胞个数除了与11月和12月最低温度呈显著正相关外，还与生长季中7月和8月平均温度呈显著相关关系；早、晚材细胞个数同时与7月的降水量呈显著负相关.早材细胞个数与5月的降水量呈正相关关系.对于早材最大细胞大小的年表来说，其变化与2月的降水量变化有很好的一致性，而晚材最小细胞的大小与8月降水量的变化同步.细胞个数和细胞大小不仅记录了树轮宽度所记录的温度变化信息，还额外记录了一定的降水信息，说明不同的树木生长指标能够记录不同的气候信息.利用同一地点同一树种不同类型的树轮指标，能够提取多种气候要素的变化信息，这对将来从同一样点的树轮资料中提取更丰富的气候信息以及发掘树轮气候学的潜力具有一定意义.

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3. 亚洲树轮平均敏感度分布特征及其影响因素

郑壮鹏, 赵思媛, 周非飞, 和金福, 胡善斌, 董志鹏, 陈诗音, 方克艳

应用生态学报 2019, 30 (3): 805-813. DOI: 10.13287/j.1001-9332.201903.003

摘要（677）

PDF（pc）（1304KB）（412）

树轮敏感度是指示树轮对气候变化敏感程度的重要统计参数,研究大尺度树木敏感度的分布特征及其影响因素有助于理解树木生长和气候的相互关系.本文使用来自国际树轮库(ITRDB)的573条树轮宽度记录,研究亚洲树轮敏感度的分布特征及可能的影响因素.结果表明: 在干旱地区和温度较低的区域,树木的平均敏感度更高,降水对敏感度的影响强于温度.平均敏感度随海拔的上升表现出下降-上升-下降的波动变化.这种波动与降水随着海拔表现的上升-下降-上升的变化相吻合,说明海拔变化导致的降水改变可能是导致平均敏感度变化的重要因素之一.不同树种生理性状的差异导致其敏感度差异较大,祁连圆柏、西藏白皮松等阳生树种由于耐旱性而具有更高的敏感度,而阴生树种如云杉属和冷杉属则敏感度较低;老龄树可能具有更高的敏感度.

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4. 不同海拔和坡向马尾松树轮宽度对气候变化的响应

乔晶晶, 王童, 潘磊, 孙玉军

应用生态学报 2019, 30 (7): 2231-2240. DOI: 10.13287/j.1001-9332.201907.011

摘要（738）

PDF（pc）（1237KB）（479）

以马尾松树轮样芯为材料,利用树木年代学方法分别建立低海拔(260 m)、中海拔(460 m)、高海拔(690 m)及阳坡(270 m)、阴坡(265 m)处马尾松标准及差值年表,将树轮宽度指数与气候因子进行相关及冗余分析,并建立马尾松径向生长量与气候要素的最优多元回归模型,分析福建将乐地区树木径向生长特征及其与气候的关系随海拔及坡向的变化规律.结果表明: 该区域马尾松径向生长在海拔梯度上主要受降水量影响,在坡向水平主要受温度影响;120个气候变量中,上年12月降水量及当年2月极端最低气温分别在海拔及坡向处与马尾松径向生长呈显著负相关.该研究定量描述气候变化对亚热带地区马尾松径向生长的影响,为气候变暖背景下将乐地区马尾松林的栽植及管理提供科学依据.

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5. 大兴安岭北部樟子松树轮δ¹³C的高向变化及其与树轮宽度的关系

商志远1**,王建1,张文1,2,李彦彦1,崔明星3,4,陈振举4,赵兴云5,6

应用生态学报

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6. 基于油松树轮重建陕西省镇安县165年以来3—4月平均最高气温

华亚伟, 张红娟, 刘康

应用生态学报 2020, 31 (2): 381-387. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202002.026

摘要（732）

PDF（pc）（1081KB）（657）

采集木王国家森林公园的油松树轮样芯,建立树轮宽度标准化年表(STD),与镇安气象站的气候因子进行相关分析,利用线性回归分析重建了镇安县1853—2017年(165年)3—4月平均最高气温。结果表明: 树轮序列与3—4月平均最高气温相关性最大(r=0.596,n=60,P<0.01)。3—4月平均最高气温重建方程的方差解释量为33.2%,重建方程稳定可靠,结果可信。重建序列中偏暖年份出现25次,偏冷年份出现29次,偏暖年份较多地伴随着洪涝事件,偏冷年份较多地伴随着干旱事件。重建序列存在明显的冷暖变化,存在2个偏冷时期(1902—1917年、1953—2000年)、4个偏暖时期(1868—1892年、1917—1937年、1941—1953年、2001—2012年)。重建序列有明显的2～7、8～15、18～28、75～96、100～125年周期变化特征,其中准113、88、22年的周期变化分别为时段内的第一、第二及第三主周期,这些周期性变化可能与太阳活动、季风和厄尔尼诺-南方涛动的变化存在一定的关系。

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7. 西大别山小林海黄山松树轮宽度的气候意义

彭剑峰**,李国栋,李玲玲

应用生态学报

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8. 川西高原不同坡向云、冷杉树轮对快速升温的响应差异

郭滨德1,张远东2,王晓春1*

应用生态学报

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9. 基于树轮δ¹³C的北京山区侧柏水分利用效率

路伟伟,余新晓*,贾国栋,李瀚之,刘自强

应用生态学报

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10. 基于树轮稳定碳同位素的张北杨树防护林退化原因解析

孙守家, 李春友, 何春霞, 张劲松, 孟平

应用生态学报 2017, 28 (7): 2119-2127. DOI: 10.13287/j.1001-9332.201707.024

摘要（696）

PDF（pc）（1971KB）（594）

三北防护林是京津冀地区重要的生态屏障,但近十年来张北县4/5的杨树防护林出现退化现象,接近1/3的杨树濒临死亡或枯死,导致杨树防护林生态功能下降.本研究用稳定碳同位素方法追溯研究了退化与未退化杨树年轮中δ¹³C值和内在水分利用效率(WUE_i)的差异,分析导致杨树退化和死亡的原因及其来源.结果表明:相同年龄杨树的直径随着退化程度增加而下降,退化杨树树轮的δ¹³C值变化范围为-25.26‰～-22.97‰,未退化杨树为-26.15‰～-23.50‰,从1997年开始,退化杨树δ¹³C值高于未退化杨树.退化与未退化杨树WUE_i值从1997年开始出现差异但不显著,2002年后其差异达到显著水平,退化与未退化WUE_i的差值ΔWUE_i连续正值可能是退化与未退化杨树产生分化的重要原因之一.退化和未退化杨树WUE_i与降雨量、相对湿度和潜在蒸散量(ET₀)的相关关系均不显著,但与气温和地下水埋深呈极显著的线性关系.1997年极端干旱事件是杨树林退化的起点,随后土地利用方式的改变导致地下水的过度使用,加剧了干旱持续时间和强度,进而加速杨树防护林的退化和死亡.

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11. 基于树轮δ¹³C的北京山区侧柏水分利用效率

路伟伟, 余新晓, 贾国栋, 李瀚之, 刘自强

应用生态学报 2017, 28 (7): 2128-2134. DOI: 10.13287/j.1001-9332.201707.013

摘要（618）

PDF（pc）（778KB）（448）

树木水分利用效率特征存在地域及树种差异,北京山区作为华北土石山区典型森林生态系统,其主要树种侧柏水分利用效率(WUE)长期变化的研究未见报道.本研究通过测定侧柏树轮稳定碳同位素值(δ¹³C),计算年均水分利用效率(WUE_i),分析其长期变化趋势及对环境条件变化的响应,并结合树轮宽度,探究侧柏WUE_i与净固碳量的关系.结果表明: 1918—2013年期间,北京山区年均气温呈逐渐升高趋势,年降水量波动较大.在此期间,侧柏树轮δ¹³C逐渐减小,WUE_i呈逐渐增大趋势.侧柏WUE_i对气温变化的响应最为敏感,呈显著正相关关系,且WUE_i对气温升高的响应敏感性大于气温降低.侧柏WUE_i与年降水量的相关性不明显,该地区降水量不是影响侧柏WUE_i的主要因素.侧柏去趋势树轮宽度值呈现先上升后下降趋势,近20年下降趋势明显.结合WUE_i与环境因子的相关性分析,认为气温升高导致气孔导度(g_s)降低,蒸腾量减少,同时增加了呼吸损耗,结果导致WUE_i升高,但侧柏净固碳量减少,生长减缓.

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12. 基于太白红杉树轮宽度重建近172年太白山自然保护区7月NDVI

朱显亮, 李书恒, 白红英, 侯丽, 陈兰, 秦进

应用生态学报 2018, 29 (7): 2382-2390. DOI: 10.13287/j.1001-9332.201807.002

摘要（541）

PDF（pc）（1705KB）（100）

利用太白山自然保护区南北坡采集的太白红杉树轮数据、气象数据和区域NDVI数据进行相关分析,重建太白山自然保护区近172年NDVI变化序列.结果表明: 太白山自然保护区的NDVI年内变化规律与植被生长周期具有一致性,生长季的水热条件是控制NDVI值的主要因素;树轮宽度与植物生长季的NDVI呈显著正相关,7月相关性最强.利用长时间序列的树轮宽度指数重建太白山自然保护区历史时期7月的NDVI变化序列,发现重建的历史时期7月NDVI变化序列存在5个低值时段和5个高值时段,这些时段与秦岭地区的气候变化趋势及旱灾发生记录相对应.重建的太白山自然保护区南北坡7月NDVI变化序列存在60年左右的准周期变化.

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13. 树轮异常结构的研究进展

李彩娟,陈拓,王波,徐国保,张轩文,吴国菊

生态学杂志

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14. 秦岭牛背梁自然保护区巴山冷杉(Abies fargesii)树轮宽度对气候变化响应的分离效应

高娜，李书恒*，白红英，王俊

生态学杂志

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15. 树轮不同组分稳定碳同位素对气候变化响应敏感性：研究进展与评述

赵业思,王建**,商志远

生态学杂志

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16. 树轮-气候“分异问题”形成机制的研究进展

盖学瑞1,2,于大炮1,王守乐1,2,贾翔3,吴健1,2,周旺明1,周莉1,代力民1*

生态学杂志

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17. 基于树轮-气候资料的160多年来秦岭太白山降水变化特征重建

苏凯,白红英,张扬,黄晓月,秦进

生态学杂志

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18. 不同树高处树轮密度变化特征及其对气候的响应

刘可祥, 张同文, 张瑞波, 喻树龙, 黄力平, 姜盛夏, 胡东宇

应用生态学报 2021, 32 (2): 503-512. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202102.027

摘要（653）

PDF（pc）（2577KB）（250）

以伊犁南部山区雪岭云杉风倒木为对象,研究了1.3、5、10、15、20 m树高处树轮圆盘样品的最大密度、最小密度、早材平均密度、晚材平均密度4种树轮密度年表,结合当地气象观测资料进行相关分析,研究树干不同高度树轮密度对气候要素的响应特征。结果表明: 同一树高下4种密度参数在整体上表现出较高的相关性,其中10、15、20 m树高相对显著;不同树高处晚材平均密度的一致性相对较好;不同树高处树轮密度对气候要素的响应存在差异,15 m树高处最大密度、晚材平均密度对上年7—9月、当年5—9月平均气温具有较好的响应。因此,在1.3 m处采集雪岭云杉样本存在对气温响应估计偏低的可能。

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19. 嵩山地区油松人工林树轮宽度对气候因子的响应

崔佳月, 彭剑峰, 李静茹, 李轩, 彭猛, 杨柳

应用生态学报 2021, 32 (10): 3497-3504. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202110.002

摘要（443）

PDF（pc）（1544KB）（109）

以河南登封嵩山地区不同坡向的油松人工林为对象,分别建立了跑马岭、峻极峰及区域油松差值年表。结果表明: 跑马岭油松年表的质量高于峻极峰油松年表;跑马岭油松年表和峻极峰油松年表都包含较高的气候信息,都与当年2月平均气温、生长季末期(9—10月)平均气温和平均最高温呈显著正相关,与当年5月的平均最高温呈显著负相关;跑马岭和峻极峰油松径向生长对气候响应有一定的差异,跑马岭油松径向生长主要与3月平均最低温和9月降水量呈显著正相关,而峻极峰与5月降水量和9月平均最低温呈显著正相关;区域油松年表包含了更多的气候信息。利用多元回归分析方法能较好地模拟出油松树轮宽度生长的限制因素是多个月的温度,尤其是当年9月平均气温,这与相关分析结果一致。本研究可以为本地区森林保护和生态建设提供基础服务。

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20. 基于油松树轮重建晋东南地区近296年来1—6月降水变化

曹红华, 赵晓恩, 陈峰, 王世杰, 刘兴华

应用生态学报 2021, 32 (10): 3618-3626. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202110.018

摘要（375）

PDF（pc）（2460KB）（115）

区域历史气候变化研究受观测数据限制,不利于认识长时间尺度上气候变化情况。本研究采用山西省东南部油松树轮样芯,建立采样区树轮年表,分析降水变化与树轮宽度年表之间的关联。结果表明: 树轮差值年表(RES)与1—6月的降水量变化有较好的相关性,(r=0.636,n=59,P<0.01)。采用线性回归方法分析山西省东南部区域1724—2019年1—6月的降水重建序列,方差解释量为40.4%,经检验重建方程稳定可靠。对降水重建序列特征分析表明,1724—2019年存在10个极端干旱年和6个极端湿润年,经历了6次干旱期(1742—1771、1830—1848、1872—1894、1917—1945、1961—1981和1990—2019年)、4次湿润期(1727—1741、1772—1829、1849—1871和1895—1916年)。最长干旱期为1742—1771、1990—2019年,最长湿润期为1772—1829年。对于过去296年,降水变化序列存在2.3、3.2～3.3、3.7～3.8、6.3～6.7和8.3～8.7年周期变化特征,其中2.3年的周期与“准两年脉动”周期重合,3.2～3.3、3.7～3.8和6.3～6.7年的周期可能与厄尔尼诺和南方涛动的变化存在一定关系。空间相关分析表明,重建降水序列能够较好地代表研究区域范围的降水变化。

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