大兴安岭不同立地樟子松径生长特征及其对气候变化的响应.docVIP

大兴安岭不同立地樟子松径生长特征及其对气候变化的响应 　　摘要：通过研究对比两地树木年轮，分析不同地理位置和气候条件下，樟子松树木年轮生长差异和所反映出的生理意义。对两地樟子松年轮特征和两地环境因子进行了对比和讨论，以了解樟子松生长特征及其与环境因子变化的关系，为探讨樟子松径生长与立地环境因子变化的关系提供理论依据。 　　关键词：樟子松；不同立地；径生长 　　大兴安岭是重要的地理分界线，气候变化反应敏感，同时作为我国寒温带的分布区，该地区温度变化特别显著。樟子松林生态系统是大兴安岭地区代表性较强的森林生态系统，对气候变化敏感，其年轮宽度变化可以反映出气候变化。其根据不同的立地生长环境，又可分为沙地樟子松和山地樟子松。 　　1 材料和方法 　　1.1 研究地区 　　本研究的材料主要来自大兴安岭的莫尔道嘎和红花尔基林业局。莫尔道嘎（119.230～120.790E，50.340～51.260N）地处大兴安岭岭北，主要地貌为起伏的山地，坡度较陡，一般坡度为35～40°，海拔640～1404m，相对高差约770m，属寒温带大陆性气候。平均降水量431.2 mm，年平均气温-5～7℃，地带性土壤主要是棕色针叶林土，地区内的樟子松多为山地樟子松，对气候变化的反应敏感，能够形成清晰的年轮，且年轮中出现伪轮和缺轮的现象较少。红花尔基（119.990～123.830E，48.280～49.870N）地处大兴安岭岭南西坡，主要地貌为垄状坡度起伏的沙地和低山丘岭，坡度较缓，一般为0～5℃，海拔767～1155m，相对高差约为388m，属于中温带半湿润半干旱大陆性季风气候，年均降水量344 mm，年平均气温-1.5～3.7℃。地带性土壤主要是松林沙土，地区内的樟子松多为沙地樟子松，耐旱能力强，可在当地干旱的沙地生长。 　　1.2 年表建立 　　在莫尔道嘎和红花尔基2个不同的研究区采集树轮样芯。在莫尔道嘎的安格林林场原始森林区，选取受人类影响较小，树间干扰较少，且没有受到明显病虫害和火灾干扰影响的开阔样地。由于所选取的树木大多分布在山顶，且树龄多为百年以上，分散性较大，且大多处于山顶的同一高度，所以，选择3个优势木较为集中的30m×10m样方，每个样方内选取4棵具有代表性的优势木，在树木的胸径高处离地1.3m取样，每棵树用生长锥按相反方向采集2个树芯。在红花尔基的辉河林场取样，同样选择较为开阔的样地，且树间干扰较少，所选取的采集木多为树轮边界清晰，树龄较大，缺年较少，人为干扰及虫害等自然干扰较小的樟子松，选取了3个优势木较为集中的20m×20m样方，同样用生长锥在树木的胸径高处取样。 　　取回的样本包括粗芯和细芯，粗芯用皮带打磨机打磨，粘连并捆绑在有凹槽的固定槽上，用400和600的干砂打磨，将树芯打磨光亮，并根据树木年轮宽度的标准程序进行样品的交叉定年。在交叉定年过程中，用不锈钢针样芯标点，然后利用Lintab5年轮分析仪测量样芯年轮宽度，由COFECHA程序测量数据质量，去除部分与主列相关性低的样本。最后剔除6个由于腐朽和破碎等原因造成的样本序列，保留18根样芯，以保证定年与测量的准确性。 　　利用国际ARSTAN程序对序列进行曲线拟合，标准化处理，采用负指数函数和线性函数进行去趋势，用自回归模型去除树木受前1年生长的影响，最后建立该地区樟子松的标准化年表（STD）、残差年表（RES）和自回归年表（ARS）。 　　1.3 气象资料 　　2个研究区的气象资料均选取与采样点为相同气候区，且距离树轮采样点较近的气象站资料，莫尔道嘎研究区选用根河气象站近50年的气象资料，红花尔基研究区选用距离较近的额尔古纳气象站近50年的气象资料。资料时间长度相同，取月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温、月降水量等4个指标分析气候条件。 　　2 分析与结果 　　2.1 气象资料统计与分析 　　从图2中可以看出，莫尔道嘎（Ⅰ）图的降水主要集中于6～8月，且7月份最高，为120mm，1月份为全年最低，为16mm。从多年月平均降水量走势图可以看出，该地从2～5月降雨量剧增，8～11月降雨量剧减，为典型的山地气候条件，气温与降水量走势类似，高温集中于5～9月，7月为最高温，2月为全年最低，5～6月增温比较明显，8月气温骤降，全年温度变化较为剧烈。 　　红花尔基（Ⅱ）图的降水也集中在6～8月，7月最高，为139mm，降雨较莫尔道嘎充沛，1月降雨量最少为16mm，全年温度7月份最高，最低气温为1月，较莫尔道嘎早1个月，全面温度变换较平缓，2种不同气候特征反应出两地不同的地貌及气候类型。 　　2.2 年轮宽度和年轮指数趋势对比 　　通过数据处理，莫尔道噶和红花尔基年轮宽度和年轮指数的平均值分别为（2.567±0.089）mm和（2.13