马尾松直径生长与气候的非线性响应函数

 在Fritts响应函数基础上,提出一种树木生长对各气候变量的非线性响应函数。该响应函数把气候变量的交互作用(各气候变量乘积)之和进行合并,不仅防止了自由度的显著下降,而且还有助于了解各气候变量交互作用对树木生长的平均效应。一组马尾松芯样(15株树,30个芯样,位于马尾松分布带北端)经定年和除趋势后得到的年轮年表与各月平均气温、降水量的关系,经该非线性响应函数分析,表明所取马尾松对前1年11月、当年2、5、8、9、11月的降水量的平方有显著正响应;对前1年12月、当年3、8、12月的平均气温之平方有显著正响应,而对当年2月的平均气温的平方有显著负响应。     

利用马尾松年轮资料重建江苏暖湿地区气候的初步研究

利用树木年轮气候学方法,根据马尾松生长对气候变量具非线性响应,尝试重建江苏暖湿地区过去１１６年（１８７４～１９９０）的年平均气温和降水量。温度的重建效果优于降水量,实测值与重建值两者的缩减误差（ＲＥ）分别为０．１２和０．１０,两者的平均偏差百分率分别为２．３％和２０％。绝大部分重建结果可从观测记录和历史文献中得到验证,但在温度较高或降水量较多的若干年份,实测值与重建值有较大偏差。     

呼伦贝尔沙地樟子松年轮生长对气候变化的响应

以内蒙古呼伦贝尔地区沙地樟子松为样本,建立了樟子松树木年轮宽度年表,应用相关分析和响应函数分析等年轮气候学方法,研究了樟子松径向生长对气候变化的响应。结果表明,樟子松年轮宽度与4月和6—9月平均温度呈显著负相关关系(P<0.05);与各月降水量多呈正相关关系,特别是与当年5—8月的月降水量呈显著正相关关系(P<0.05);树轮年表与前一年10月至当年10月的PDSI均呈显著正相关关系(P<0.05),其中与5月份PDSI的相关性最高。响应函数分析表明,年表与当年6—7月的平均气温、上一年10月和当年5—7月份的降雨存在显著的相关性,与5—7月份PDSI存在较显著的正相关性;综合来看,呼伦贝尔沙地樟子松生长同时受降水和温度的影响,其径向生长与气候因子间的关系属于降水敏感型,为区域降水重建提供了科学基础。     

不同海拔和坡向马尾松树轮宽度对气候变化的响应

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.     

天山中西段不同地区雪岭云杉径向生长对气候变暖的响应差异

为研究乌苏和石河子地区雪岭云杉（Picea schrenkiana）径向生长对气候变暖的响应差异状况,利用响应函数及滑动相关分析等树轮气候学方法,研究了2个地区森林下限雪岭云杉径向生长与气候因子的响应关系。结果表明：乌苏和石河子地区雪岭云杉生长均与生长季的气候因子呈显著相关关系。但乌苏和石河子地区雪岭云杉生长对当地气候因子的响应也存在差异,乌苏地区雪岭云杉径向生长与上一年7、9月平均气温呈显著负相关,与当年8月降水、上一年9月及当年8月平均相对湿度和上一年7~10月的scPDSI呈显著正相关。石河子地区雪岭云杉径向生长与当年1月平均湿度和当年1、2月的scPDSI呈显著正相关。此外,乌苏地区树轮宽度指数具有与温度升高而下降的“分离现象”,而石河子地区树轮宽度指数具有与温度升高相一致的趋势。升温导致的水分胁迫是造成乌苏地区雪岭云杉径向生长与温度变化趋势相反的重要因素。生长季的温度和降水的增加对石河子地区雪岭云杉径向生长有促进作用。乌苏地区雪岭云杉径向生长对5~7月平均气温和降水量变化敏感性上升;石河子地区雪岭云杉径向生长对5~7月降水量变化敏感性上升,而对5~7月平均气温变化敏感性下降。结果显示,气候变化的区域差异是造成乌苏和石河子地区雪岭云杉径向生长趋势不同以及各年表序列对温度和降水变化敏感性变化的主要气候因素。     

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

本文采用树轮气候学的方法,以1992/1993年为分界点,分析了两个时段(1969—1992年和1993—2013年)秦岭牛背梁自然保护区巴山冷杉的生长对气候要素响应的异质性特征。结果表明:研究区巴山冷杉的径向生长对温度的响应存在着一定的分离效应。将表征巴山冷杉径向生长的差值年表(RES)序列分别与年际、季节和月值气候要素进行相关和响应函数分析发现,在1969—1992年时段,巴山冷杉的径向生长与年际及季节的平均温度并未表现出显著的相关性,与当年3月、9月平均温度和当年2月、4月降水量显著负相关,与当年5月平均温度显著正相关;在1993—2013年时段,巴山冷杉的径向生长与上一个秋季的平均温度呈显著正相关,在月值气候要素的相关分析中,其与上年10月的平均温度呈显著正相关,与当年2月降水量仍显著负相关;同时,在两个时间段上,巴山冷杉的径向生长均与上一个冬季的平均降水量显著负相关。由此推断,伴随着全球气候变暖,秦岭牛背梁自然保护区巴山冷杉的径向生长在两个时间段对于气候要素的响应特征、响应模式存在着差异。     

伏牛山南坡3种针叶树径向生长对气候变化的响应

伏牛山地处暖温带北亚热带过渡区，多种植物交汇分布且对气候变化较为敏感，但对于不同针叶树生长对气候变化响应的异同还不完全清楚。本研究以伏牛山南坡油松、华山松和马尾松为对象，分别建立3种针叶树的胸高断面积增量(BAI)指数年表，分析其生长趋势和对气候变化的响应规律。结果表明：油松、华山松和马尾松的径向生长有相似的变化趋势；不同BAI指数年表间较大的Gleichlufigkeit指数也表明，3种针叶树的生长变化有较强的相似性。Pearson相关分析表明，3种针叶树的径向生长对气候的响应存在一定的相似性，均与上一年12月和当年6月降水量呈显著正相关，与当年6月气温和9月降水量呈显著负相关。3种针叶树的生长对气候变化的响应还存在一定的差异性，其中，马尾松的生长与当年3月气温呈显著负相关，与当年3月降水量呈显著正相关，而华山松和马尾松的生长与当年8月平均最高温呈显著负相关。滑动相关分析表明，3种针叶树的生长与气候因子响应关系的稳定性也具有一定的相似性，3种针叶树的生长与上一年12月降水量的正相关关系均逐渐增强，而与当年9月降水量的负相关关系均逐渐增强。马尾松对气候因子的敏感性和稳定性相对较强，全球...     

嵩山地区油松人工林树轮宽度对气候因子的响应

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。     

宝天曼自然保护区不同针叶树径向生长对气候的响应

树木年轮资料能够提供区域内过去长时间的环境和气候信息,成为获取过去气候变化信息的重要手段之一。利用采自宝天曼自然保护区的两种针叶树种油松和华山松树木年轮样本分别建立了油松和华山松树轮宽度标准年表PT和PA,并将油松和华山松样本合并建立了联合树种的区域年表(RC)。3种年表分别与不同气候要素(月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温、月降水量)及其不同月份组合进行相关分析,结果表明,油松年表PT和华山松年表PA都包含较高的气候信息,且都和生长季不同月份温度显著负相关和降水显著正相关。其中,油松和华山松都与当年4月和5月降水显著正相关,油松还与当年5月的平均最高温度和上年11月最低温显著负相关,与当年3月平均最低气温显著正相关;华山松与上年10月和当年4月的平均最高温度显著负相关,与上年12月和当年7月平均最低温度显著正相关;联合年表RC包含了单个年表PT和PA共同的气候信息,与当年4—5月降水和3月最低温显著正相关,与当年7月最低温和4、5月最高温显著负相关。不同年表与生长季(3—8月)内气候要素月份组合的相关分析也表明联合年表RC包含和单物种年表PT、PA相似的气候信息并加强了PT、PA受当年生长季气候变化影响的公共信号。可见,同一地区的多树种联合年表一定程度上能体现出区域性树木生长对气候变化响应的生态生理特征,为同地区建成多树种联合年表来探讨当地区域性气候变化提供了可行性的理论基础和一定的参考作用.     

不同生境和去趋势方法下的祁连圆柏径向生长对气候的响应

利用青海不同生境祁连圆柏树木年轮样本,采用3种不同去趋势方法建立树轮年表,结合青海30个气象站的气象资料,分析不同生境和去趋势方法下祁连圆柏径向生长对气候的响应差异。结果表明,祁连山区,生长季前期的平均气温是祁连圆柏树木径向生长的主要限制性因子,NEP树轮标准化宽度年表与生长季前期冬季平均气温相关最好;在柴达木盆地,生长季降水量是该地区树木径向生长的限制性因子,SPL树轮年表对生长季降水量相关较好;在青南高原,祁连圆柏径向生长对春季温度响应最为敏感,而SPL年表与春季温度呈现明显的负相关关系,相关系数达-0.606;而在青海东部地区,祁连圆柏树木径向生长对气候的响应总体不显著。位于青海西部和北部的柴达木盆地和祁连山区祁连圆柏径向生长受西风气候的影响显著,尤其是柴达木盆地,其气候受西风主导;而青南高原受西南季风影响更为显著,该地区祁连圆柏径向生长同时受西南季风气候和海拔高度两方面影响;在青海东部,祁连圆柏径向生长受东亚季风影响更为显著。     

Climatic responses of Pinus pseudostrobus and Abies religiosa in the Monarch Butterfly Biosphere Reserve,Central Mexico

Understanding the effects of climate on the growth of trees is important to project the response of forests to climate change. Dendrochronological analysis offers a “proxy” source for the effects of climatic variation on tree growth at different spatial and temporal scales. To examine influences of temperature and precipitation on radial growth of Pinus pseudostrobus and Abies religiosa, this study combines measurements of radial growth patterns of forest trees in the Monarch Butterfly Biosphere Reserve (MBBR) in central Mexico with temperature and precipitation variables from instrumental records. Dendrochronological samples were collected as cross sections and increment cores by using a chainsaw and increment borers, respectively. Total ring-width chronologies were developed for each site. Principal component analyses (PCA) were used to identify common temperature, precipitation and tree growth variation patterns. Correlation and response function analyses between chronologies and records of temperature and precipitation were used to evaluate the relation of climate variables on tree growth. The months during which tree growth was most strongly affected by precipitation were January, February and October from the previous year; only the temperature of September from the previous year affected the tree growth. In some chronologies, May’s average monthly maximum temperature was negatively correlated with tree growth. PCA and a comparison of PCA factor scores of climatic variables and chronologies showed no significant differences between northern, central or southern portions of the MBBR. Apparently, tree growth in the MBBR is reduced in years of low January–May precipitation combined with high summer (September of the previous year) temperatures, a scenario which is likely to occur as a consequence of global climate change.     

川西亚高山不同年龄紫果云杉径向生长对气候因子的响应

运用树木年轮气候学的基本方法,建立王朗自然保护区紫果云杉在集中分布上限区域的年轮宽度年表,选取差值年表分析不同年龄云杉的径向生长同逐月气候因子的相关及响应关系,结果显示:幼龄组云杉年表的敏感度高于中龄组和老龄组云杉,幼龄组云杉对生长季前及生长季的气温状况显著正相关;中龄组云杉年表仅与当年4月份和7月份的月平均最低气温显著正相关;老龄组云杉的年轮宽度指数同上年生长季(上年8月份)的月平均气温和月平均最低温显著负相关,上年生长季高温的"滞后效应"在老龄组云杉体现的更为突出;幼龄组与中龄组云杉对当年6月份降水持续增加显示出明显的负相关关系,上年12月份的降水会对幼龄组和老龄组云杉径向生长不利。研究表明幼龄组云杉包含的气候信息要优于中龄组和老龄组云杉,在该区域进行相关研究时应根据研究需要选取不同年龄跨度的云杉年表。     

内蒙古草原沙地白扦年轮生长指数的变异内蒙古草原沙地白扦年轮生长指数的变异

运用响应函数、相关函数、单年分析等树木年轮气候学的方法 ,研究了锡林河流域草原沙地上白扦年轮生长指数的变异。结果表明 :白扦的生长对环境的变化相当敏感 ,当年 9月至上年 8月的月平均温度和月降雨量解释年轮宽度方差量的约 70 % ;白扦当年的生长量与上年 9月、当年 2月、5月的降雨量之间具明显的正相关性 ,而与当年 5月的大气温度具显著负相关关系。由于沙地具有渗透性较强和防止土壤深层水分蒸发的特点 ,特别是上年 8～10月的降雨可部分保存于沙地内 ,便于植物下年利用。由此认为 ,在沿锡林河流域中部的沙带上 ,建立以现有白扦为分布中心的人工白扦林将是完全可行的     

内蒙古草原沙地白扦年轮生长指数的变异

The variation in ring growth indices of Picea meyeri was assessed by dendrochronological techniques including response functions, correlation functions and single-year analysis on sandy dunes in the Xilin River basin steppe. The results show that growth of Picea meyeri was sensitive to climate change. Furthermore, it was determined that mean monthly temperature and total monthly precipitation from September of the current year to August of the preceding year can account for about 70% of the variance in the tree-ring width. The rainfalls in February and May of the current year together with that of the previous September were significantly correlated with the current year’s growth pattern. Additionally ,radial growth was negatively correlated with mean monthly temperature in current May. In this region the sandy substrate is characterized by high water infiltration and low soil moisture evaporation rates. As a result, relatively high precipitation from prior August to prior October can be reserved in the sandy soil and the Picea meyeri trees show strong adaptation to the sandy substrate in these se- mi-arid grasslands. Therefore, the establishment of Picea meyeri forest plantations in the sandy belt along the middle reaches of Xilin River are deemed feasible.     

内蒙古大青山华北落叶松人工林乔木层碳密度年增量与气象因子的关系

以内蒙古大青山华北落叶松人工林为研究对象，通过树木年轮法和异速生长方程法，计算华北落叶松人工林生物量、碳密度及其年增量的年际变化，并分析碳密度年增量与气温、降水、湿度等气象因子的关系。研究发现：华北落叶松人工林碳密度随着林龄增加的变化曲线可用逻辑斯谛生长方程拟合，在1979—2016年，碳密度由1.05 t/hm~2增加到76.83 t/hm~2。华北落叶松人工林碳密度年增量存在显著的年际差异，总体上呈波动性的“慢-快-慢”趋势，碳密度年增量最高达到3.72 t hm^-2 a^-1,多年平均为2.05 t hm^-2 a^-1。华北落叶松人工林碳密度年增量与上年6月和当年6—8月的降水量显著正相关，与上年11月降水显著负相关；与上年11—12月、当年2月和12月的温度和大气相对湿度分别呈正、负相关；与上年7月、9月及当年8—9月的温度保持显著或极显著正相关。研究表明，温度、湿度和降水主要通过生长季的长短和土壤可利用水分及冬季的雪害冻害影响华北落叶松人工林的碳汇潜力，在未来该地区升温增湿的气候变化趋势下华北...     

Relating annual increments of the endangered Blanding's turtle plastron growth to climate

This research is the first published study to report a relationship between climate variables and plastron growth increments of turtles, in this case the endangered Nova Scotia Blanding's turtle (Emydoidea blandingii). We used techniques and software common to the discipline of dendrochronology to successfully cross‐date our growth increment data series, to detrend and average our series of 80 immature Blanding's turtles into one common chronology, and to seek correlations between the chronology and environmental temperature and precipitation variables. Our cross‐dated chronology had a series intercorrelation of 0.441 (above 99% confidence interval), an average mean sensitivity of 0.293, and an average unfiltered autocorrelation of 0.377. Our master chronology represented increments from 1975 to 2007 (33 years), with index values ranging from a low of 0.688 in 2006 to a high of 1.303 in 1977. Univariate climate response function analysis on mean monthly air temperature and precipitation values revealed a positive correlation with the previous year's May temperature and current year's August temperature; a negative correlation with the previous year's October temperature; and no significant correlation with precipitation. These techniques for determining growth increment response to environmental variables should be applicable to other turtle species and merit further exploration.     

越冬地气候条件对鄱阳湖自然保护区白琵鹭种群数量的影响

分析了1985—2011年鄱阳湖国家级自然保护区白琵鹭(Platalea leucorodia)越冬种群数量的年际变化趋势,检验了白琵鹭种群年际数量变化与越冬地气候变化的相关性,气候变量包括月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温和月降水量。研究结果表明,1985—2011年鄱阳湖国家级自然保护区白琵鹭种群数量为(4 632±470)只,呈显著的线性增长趋势,但年际波动较大。在越冬地,白琵鹭的种群数量与白琵鹭越冬期当年冬季各月的气温和降水变量相关系数较小,且均没有显著的相关性。同时,发现越冬地的气候条件对白琵鹭种群数量的影响存在显著的时滞效应:越冬期的月值气候变量与1—9a后的白琵鹭种群数量几乎都存在显著正相关性;10月降水量与2a后的白琵鹭种群数量存在显著负相关,12月平均最高气温与8a后的白琵鹭种群数量存在显著负相关。多元线性回归分析结果表明,越冬地2a前的10月平均最高气温、4a前的11月平均最高气温、8a前的11月降水量、4a前的12月平均气温是白琵鹭种群数量变化的显著预测变量,共同解释了白琵鹭种群数量年际变化的78.9%;其中前3个变量可以共同解释白琵鹭种群数量变化的72.1%,这两个月份正是白琵鹭的越冬初期,是结束长距离迁徙的阶段,可能是白琵鹭补充能量的关键时期,这个时期越冬地恶劣的天气可能导致白琵鹭无法获得充足的能量,不利于能量的恢复,从而可能给种群造成不利的影响。     

不同去趋势方法对树轮年表气候信号的影响——以卧龙地区为例

基于川西卧龙地区林线位置岷江冷杉(Abies faxoniana)的树轮宽度数据, 结合地面气象站和空间网格化气象数据, 对不同去趋势年表对气候条件的响应特征进行了比较分析。研究表明: 不同去趋势年表的气候响应特征具有很大的相似性, 具体表现为前一年9月份、当年3月份和7月份的气温, 以及前一年10-12月份的降水、当年4月份和7月份的降水对树木生长的正影响作用; 前一年11月份到当年3月份的相对湿度, 以及当年2-3月份和7-8月份的霜冻频率对树木生长的负影响作用。从不同去趋势方法对气候响应的异质性特征来看, 保守曲线、67%样芯长度步长、60年步长和90年步长的平滑样条函数去趋势年表间具有很强的相关性, 对气候响应也最明显, 特征基本一致。30年步长的平滑曲线去趋势年表与其他去趋势年表的相关性较弱, 与气候要素的相关性也明显较小。另外, 未经去趋势处理的树轮宽度年表统计参量数值要明显高于去趋势年表, 它与气候要素的相关特征也基本反映出川西卧龙地区树木生长对气候响应的基本特征。     

升温突变对川西道孚林线川西云杉和鳞皮冷杉生长的影响

高山林线作为理想的全球气候变化监测器,是研究植被与气候变化关系的重要场所。利用川西道孚县高山林线川西云杉（Picea likiangensis var.balfouriana）和鳞皮冷杉（Abies squamata）的年轮宽度资料,基于树木年代学的方法,构建差值年表并通过升温突变前后（1995年前后）年轮指数与气候要素的相关分析,探讨了该区林线主要针叶树种的年轮响应变化,为研究青藏高原地区树木与气候响应关系提供研究基础。结果表明：（1）年尺度上,1995年气温突变前后川西云杉和鳞皮冷杉年轮指数和生长弹性时间变化趋势均不显著,没有发生显著的响应分歧现象。（2）月尺度上,升温突变前川西云杉年轮指数与前一年11月月均最高温、5-7月月均温、6月月均最高温、7月月均最低温呈显著正相关;鳞皮冷杉则与前一年11月月均温、11月月均最高温和12月月均温呈显著正相关;表明升温突变前林线树木生长分别受夏季和冬季温度控制;升温突变后川西云杉年轮指数与前一年11月月均温呈显著负相关,和当年2月降水量及7月月均最低温呈显著正相关;而鳞皮冷杉则与当年5月月均温和5月月均最低温呈显著负相关,与5月降水的正相关性达到最大;表明升温突变后林线川西云杉生长依然受夏季温度控制,而鳞皮冷杉生长则受到春季干旱胁迫的影响。未来气候若随着升温出现干暖化,则林线鳞皮冷杉可能会发生明显的响应分歧现象。