川西亞高山岷江冷杉樹木年輪對(duì)氣候要素的響應(yīng).pdf

1、川西亞高山森林是我國(guó)氣候敏感區(qū)，是典型的生態(tài)環(huán)境脆弱地帶，同時(shí)又是一個(gè)具有世界意義的、典型的、有代表性的自然綜合體。亞高山暗針葉林是我國(guó)川西亞高山森林的主體部分。樹木年輪（簡(jiǎn)稱樹輪）碳穩(wěn)定同位素（δ13C）組成分析具有定年精確、連續(xù)性強(qiáng)、分辨率高、對(duì)環(huán)境變化反應(yīng)敏感等優(yōu)點(diǎn)近年來日益受到生態(tài)學(xué)家的重視，已成為古氣候、古環(huán)境及大氣CO2變化等全球變化研究的重要途徑之一。
　　 通過對(duì)四川臥龍巴郎山亞高山暗針葉林岷江冷杉（Abiesf

2、axoniana）樹輪（2010年采集）寬度和樹輪δ13C進(jìn)行擬合、去趨勢(shì)和提取高頻序列，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型、多元統(tǒng)計(jì)分析等方法建立其寬度和δ13C與氣候要素（溫度、降水量和濕度）的關(guān)系模型，闡明了岷江冷杉樹輪寬度和樹輪δ13C組成與氣候因子的關(guān)系，初步揭示了在全球氣候變化背景下，川西亞高山林岷江冷杉樹木生長(zhǎng)對(duì)氣候因子變化（氣候變暖、降水減少等）的響應(yīng)方式。主要結(jié)論有:
　　 1)臥龍地區(qū)1955～2009年，年平均溫度為13.71℃

3、，氣候傾向率為0.15℃/10a-1(P＜0.05);年降水量波動(dòng)較大，年降水量895mm，其氣候傾斜率為-21.65mm/10a-1(P＜0.05)。55年的氣候變化特征表明，氣溫呈顯著上升趨勢(shì)(P＜0.05)，而降水量有略微下降的趨勢(shì)，并達(dá)到顯著水平(P＜0.05)。
　　 2)岷江冷杉樹輪寬度序列在不同海拔高度之間存在著差異，年輪寬度隨海拔高度的降低而減少，即高海拔(海拔3150m)岷江冷杉樹輪寬度指數(shù)較高，低海拔(海拔2

4、750m)岷江冷杉樹輪寬度指數(shù)卻較低，其樹輪年表的特性隨海拔高度的升高而降低，低海拔的年輪年表具有較高的敏感性。整個(gè)研究區(qū)域中岷江冷杉樹輪寬度年表主要與2月平均溫度顯著正相關(guān)(P＜0.05)。
　　 3)岷江冷杉樹輪δ13C組成變化范圍為-23.33‰～-26.31‰，平均值為-24.91‰，變異系數(shù)為-0.011～-0.038，并表現(xiàn)出較強(qiáng)的一階自相關(guān);岷江冷杉樹輪δ13C序列在不同海拔高度之間存在著差異，而在同一海拔高度的變

5、化趨勢(shì)基本一致，對(duì)環(huán)境變化有較好的指示作用，表明岷江冷杉樹輪δ13C組成在年際變化中較為穩(wěn)定;在整個(gè)研究區(qū)域中其樹輪δ13C組成主要與前一年1月和當(dāng)年2、11月月平均溫度顯著正相關(guān)(P＜0.05)，冬季溫度是四川臥龍地區(qū)岷江冷杉樹木生長(zhǎng)的主要限制因子。
　　 4)低海拔的岷江冷杉樹輪寬度主要與2月月平均溫度和上一年7月月平均相對(duì)濕度相關(guān)性顯著(P＜0.05)，冬季溫度是該海拔樹木生長(zhǎng)的主要限制因子;高海拔的岷江冷杉樹輪寬度與上一

6、年9月、當(dāng)年2月和4月月平均溫度相關(guān)性顯著(P＜0.05)，春季溫度是該海拔樹木生長(zhǎng)的主要限制因子;由于中海拔(海拔2950m)的氣候條件相對(duì)適宜，岷江冷杉樹木寬度生長(zhǎng)變化不明顯。
　　 5)低海拔的岷江冷杉樹輪δ13C分餾主要與當(dāng)年8月月平均相對(duì)濕度和當(dāng)年12月月平均溫度相關(guān)性顯著(P＜0.05);高海拔岷江冷杉樹輪δ13C分餾主要與上一年8月月平均相對(duì)濕度和當(dāng)年4月月平均溫度相關(guān)性顯著(P＜0.05);中海拔的岷江冷杉樹輪δ

7、13C分餾主要與上一年1、11月月平均溫度和當(dāng)年2、11月月平均溫度相關(guān)性顯著(P＜0.05)，冬季溫度是該海拔樹木生長(zhǎng)的限制因子，且具有明顯的“滯后效應(yīng)”。
　　 川西臥龍亞高山暗針葉林岷江冷杉樹木徑向生長(zhǎng)主要受到氣溫的制約，從生物學(xué)基礎(chǔ)上闡明了樹木生長(zhǎng)與環(huán)境的關(guān)系，冬季溫度的升高，有利于植物生長(zhǎng)期的提前，植物生長(zhǎng)旺盛，抗旱能力減弱;也證明了建群種岷江冷杉對(duì)雨水的依賴很小，這有利于植物生存，且維持了川西亞高山暗針葉林植物群落的