马尾松稳定碳同位素(δ13C)的地理变异及其对水热因子的响应

利用设置在浙江省淳安县姥山林场和湖北省太子山石龙林场2个试验点的33年生马尾松种源试验林,选取不同纬度的10个代表性种源,研究其在种源间的差异、地理变异模式及对水热因子的响应.结果表明: 马尾松平均年轮δ¹³C在种源间的差异极显著,高纬度种源的平均年轮δ¹³C高于低纬度种源.马尾松年轮δ¹³C呈纬向的地理变异模式,形成了对种源原地环境的适应性.年轮δ¹³C与种源地年均温(MAT)、1月均温(T₁)、年降水量(MAP)、5—9月降水量(P_5-9)及≥10 ℃年积温(CT)均呈显著或极显著负相关,与干燥度指数(AI)呈显著正相关.淳安和太子山点马尾松年轮δ¹³C对种源地干燥度指数的响应函数可分别解释年轮δ¹³C变化的37.5%和42.5%,种源地AI是年轮δ¹³C适应性的重要环境限制因子.马尾松稳定碳同位素δ¹³C的年际变化与生长环境关系密切,湖北太子山试验点处于相对干旱的中西部地区,干燥度指数高,平均年轮δ¹³C比淳安试验点高1.8%.太子山点和淳安点的马尾松年轮δ¹³C分别对7月和8月的气温响应敏感,夏季降水量是年轮稳定碳同位素分馏的主要限制因子,而不同种源对未来气候变化的响应敏感性不同.     

湖北省马尾松精准适宜性空间分布

马尾松作为南方主要的造林树种,研究其适宜性精准空间分布对其退化评价、造林选地等具有生产指导价值。本研究采用多元线性回归克里金模型利用R语言对湖北省降雨量、气温等15个气象因子进行30×30m的空间插值,插值结果作为气象因子空间变量,插值的交叉检验结果≥90%。利用30m的DEM提取坡度、坡向、高程3个地形因子空间变量。首先利用年均温、最冷月最低温、年降水量、高程、土壤类型等限制性因子进行空间叠加排除不适宜的空间单元,然后在可能适宜的空间单元内,再基于18个空间变量和294个样方数据,利用最大熵模型(MAXENT)计算每个格网的适宜性指数,最后按照适宜指数进行适宜性分类。区别于以往大尺度区域研究,其结果是落实到地块尺度的精准计算。结果表明:ROC模型的评价效果达到较好水平(ROC=0.826),高程、土壤、降雨相对标准差、最湿季降雨量、坡度、年均温为湖北省马尾松的适宜性主要影响因子,马尾松中、强适宜区主要分布在湖北省东北部及中北部地区,主要分布在高程低于1200m、坡度在40°以下、年均温13-18℃的区域,中等及以上适生区面积共计4.65万km~2,占湖北省总面积的25.01%。