洛阳市三种散孔材树种年内径向生长及其对气候因子的响应

为了解洛阳市散孔材树种的年内径向生长动态变化及其对气候因子的响应,以该地区常见散孔材树种女贞(Ligustrum lucidum)、加杨(Populus canadensis)和悬铃木(Platanus occidentalis)为研究对象,采用微树芯技术监测形成层和木质部细胞在生长季的活动,并结合气象数据,探讨分析这3个树种年内径向生长及其与气候因子的相关性。结果表明:(1)3个树种形成层细胞活动变化趋势不相同。悬铃木形成层细胞个数的年内波动呈单峰分布,在5月末达到峰值。女贞和加杨的活动规律不明显。但三者形成层活动起止时间基本一致,在3月中下旬启动,10月中下旬停止。(2)悬铃木年内径向生长量显著高于女贞和加杨,分别为10568±912.0μm、2831±591.2μm和2770±425.2μm。悬铃木的最大生长速率亦最大,为100.6μm/d,出现在6月上旬,比女贞和加杨晚约30~40d。(3)温度可能是影响女贞和悬铃木年内径向生长的主要气候因子。同时,悬铃木与降水和相对湿度也具有正相关性,但女贞与水分条件相关性不显著,加杨与气候因子的相关性均不显著。

六盘山南坡不同密度华北落叶松人工林年内径向生长动态及其影响因素

[目的]探究不同密度下华北落叶松人工林林分径向生长的季节变化特征及其对环境因子的响应,为准确评估和预测未来区域尺度上华北落叶松人工林树木径向生长和森林动态、实现可持续管理与多功能维持提供科学依据。[方法]在宁夏六盘山南部香水河小流域,设置4种不同密度华北落叶松样地,使用树木生长尺对华北落叶松年内径向生长过程进行监测,并同步监测气象因子、土壤温度和湿度。[结果]表明:(1)在生长季时间尺度,华北落叶松径向变化呈“S”型,径向变化呈相对稳定、快速增大、涨缩波动3个阶段的时间格局,快速增大阶段主要发生在6月初—7月下旬,DOY152—210。(2)在544、742、999和1020株·hm^(-2)的密度下,生长季节内华北落叶松林平均累积径向生长量分别为1070±230μm、775±181μm、518±214μm和494±124μm;随林分密度的增加,华北落叶松年内累积径向生长量呈下降趋势,其快速增大阶段缩短;(3)混合效应模型分析结果表明,华北落叶松径向生长主要受土壤水分和平均气温控制,但林分密度和生长时期对年内径向生长也有显著影响;同时考虑林分密度、生长时期、树木大小以及气象因子等变量的模型可解释72.0%的方差,但排除林分密度和生长时期因素后,树木大小和气象因子共同仅能解释46.4%的方差。[结论]超过2/3的华北落叶松径向生长发生在快速生长期;华北落叶松平均累积径向生长量随密度增大而减小;林分密度、生长时期、树木大小和气象因子共同调控树木的年内径向生长。

福州马尾松年内晚材生长动态观测研究

树木径向生长动态监测工作有助于更好地理解树木生长对气候变化的响应机理。前期调查发现中国福建的马尾松年轮晚材比例较高,本研究调查了福州地区马尾松晚材的年内径向生长规律,并以晚材率的变化作为指标。研究发现6月底7月初为马尾松晚材形成时段;11月中旬马尾松形成层细胞结束分裂,但晚材细胞仍在进一步成熟,表现为细胞壁加厚、细胞颜色变深;在晚材形成阶段,7月初到8月上旬与10月初到11月中旬为晚材细胞缓慢生长阶段;8月中上旬到9月下旬晚材细胞为快速生长阶段。该研究对于在福建开展树轮气候重建具有一定的参考意义。

金钟藤的年轮生长量与气候因子的相互关系

分析了金钟藤(Merremiaboisiana(Gagn.)vanOoststr.)的年轮特征,并探讨了它与温度等气候因子的关系。金钟藤的年轮极不规则,有许多自然隆起和裂缝。金钟藤的年轮生长量通过格子法来估算。结果表明金钟藤年轮的年平均生长量与温度呈极显著正相关,与降水、日照时数和相对湿度相关性不显著。罗浮山地区降水和日照时数基本能够满足金钟藤的生长,结合相关研究结果推测:温度可能是金钟藤快速生长的主要驱动因子。

将乐林场马尾松树轮宽度对气候变化的响应

【目的】研究福建将乐地区马尾松年轮宽度对气候变化的响应,为本地区的树木年轮生态学研究提供参考,为当地马尾松的生产、农林业的发展提供数据支撑。【方法】以福建将乐林场采集的80根马尾松树芯为对象,运用ARSTAN程序建立差值年表和标准年表,通过相关函数、响应函数、单年分析等方法研究马尾松径向生长对气候因子变化的响应,并采用响应面函数建立树木径向生长-气候因子关系模型。【结果】马尾松年轮宽度序列对气候变化相当敏感,上一年5月到当年12月的月降水量和月平均气温的响应函数模型可解释年轮宽度变化的57.43%;温度对马尾松径向生长的影响存在一定'滞后性',上一年6月平均气温促进马尾松径向生长;月降水量和月极端最低气温是马尾松抽梢期生长的气候限制因素,当年抽梢期的降水和极端最低气温对马尾松年轮宽度有显著的正效应,其中当年3月份的降水和极端最低气温对马尾松年轮宽度的作用尤为显著;月极端最高气温是马尾松伏旱期径向生长的气候限制因素,其中8月份的气温对马尾松年轮宽度表现出显著的负效应。【结论】该研究地区马尾松生长具有明显的季节性,马尾松年轮宽度序列对气候变化相当敏感。建立的马尾松径向生长-气候因子关系模型R2为51.2%,进一步验证了当年的逐月气候因子对马尾松径向生长的影响,该模型可较好地模拟马尾松树木径向生长对气候的响应。

雪松年内径向生长节律研究

研究树木年内径向生长规律(intra-annual radial growth)可以为树木生长对气候变化响应研究提供高分辨率基础数据。以雪松为研究对象,采用微树芯技术通过室内制作石蜡切片的方法观察雪松形成层和木质部细胞在生长季期间的活动过程,运用Gompertz函数模拟雪松径向生长的过程,探讨分析洛阳地区针叶树雪松树木年内径向生长节律,并结合气象数据,分析温度、降水量与年内径向生长的关系。结果表明:1)在生长季期间,形成层和扩大加厚期细胞活动呈现双峰分布,木质部细胞积累过程呈现“S”型曲线。2)通过Gompertz函数模拟雪松生长过程,发现在第162天,径向生长细胞个数和长度均出现最大值,分别为1.15个/d、36.7μm/d。年内平均累计生长细胞个数达到178.3个,年内平均累计生长量达到5276.7μm。3)年内径向生长的进程受日均气温和日均降水量的共同影响,温度在生长季不同时期表现为不同的相关性,降水量在生长季期间表现为正相关。

兴安落叶松林径向生长与气候因子的关系

为研究兴安落叶松(Larix gmelinii)径向生长对气候因子的响应以及面对极端气候事件时的抵抗力与恢复力,在兴安落叶松原始林内利用生长锥钻取兴安落叶松树轮样芯,建立兴安落叶松标准年表,利用滑动分析法分析兴安落叶松径向生长与气候因子的关系,通过计算径向生长变化率分析兴安落叶松生长衰退、释放过程以及面对极端气候事件的抵抗力与恢复力。结果表明,年均最高温与兴安落叶松径向生长呈正相关关系,降水量与兴安落叶松径向生长呈负相关关系;兴安落叶松于1963—1966年期间发生生长衰退现象;抵抗力与恢复力随着极端低温事件的发生而逐渐增强;恢复力随着极端干旱事件的发生而逐渐减弱;抵抗力随着极端干旱事件的发生而逐渐增强。温度升高促进兴安落叶松径向生长,其在1858—2019年间长势较好,发生生长衰退现象的年份较少,相对于极端干旱事件,兴安落叶松面对极端低温事件时的抵抗力与恢复力更强。

塔里木河下游不同断面胡杨径向生长对地下水变化的敏感性研究

胡杨是生长在塔里木河流域内的一种耐旱性木本植物,营造胡杨林能有效减少风沙对水土的冲刷。胡杨在生长过程中对地下水的感知是非常明显的。通过对胡杨的生长状况调查研究,能够观察出地下水位的变化情况。文章针对塔里木河下游不同断面胡杨径向生长对地下水的敏感性进行了研究,结果表明:不同断面积的胡杨对地下水位变化感知能力是不同的,年降雨量较多时,感知能力会提升;胡杨的断面对地下水位的感知度随地下水位的下降而逐渐下降。

不同树龄沙地云杉形成层解剖结构研究

以不同树龄20年生、120年生、200年生的沙地云杉为研究对象,运用石蜡切片法制片,通过显微镜观察辨析20年生、120年生、200年生树干各组织的解剖结构,对不同树龄沙地云杉形成层解剖结构进行研究,以其为沙地云杉树干径向生长模型提供理论基础,同时也为沙地云杉衰老机制研究奠定基础,研究结果表明,在维管形成层解剖结构分析中,随着沙地云杉树龄的增长,形成层细胞层数随树龄的增长,形成层细胞层数及厚度减少。

青岛山地黑松径向生长量变化规律研究

通过LINTAB年轮分析仪,分析了青岛山地黑松胸高位置径向生长量变化规律。结果表明,抱虎山和金钱鼎山黑松连年径向生长量表现为不稳定的波动变化,近30年间,抱虎山黑松的连年径向生长量为1.91~6.00mm,平均为3.47mm;金钱鼎山黑松的连年径向生长量为1.42~5.86mm,平均为3.00mm;黑松东西向(WE)、南北向(NS)的连年径向生长量变化规律不尽一致。近30年黑松的连年径向生长量累积分布均符合Logistic式的S形增长。

4个环孔材树种木质部年内生长动态及与气候因子的关系

【目的】树木茎干木质部生长动态被认为是对环境变化敏感的指标之一,因此明确木质部年内形成过程对于阐明树木与气候的关系具有重要意义。【方法】利用微树芯技术,对茎干周期性采样(7~10 d),通过切片观察河南洛阳市4种环孔材树种楸树Catalpa bungei、樟树Cinnamomum camphora、白蜡Fraxinus chinensis和栾树Koelreuteria paniculata的木质部年内径向生长动态,并利用Gompertz模型对测量的木质部径向生长累积量进行拟合。【结果】①4个树种形成层活动时间集中在3月上旬至10中旬,其中楸树最短,为(189.0±14.6)d,樟树最长,为(216.0±17.4)d。②4个树种木质部形成动态相似,均呈S型生长曲线,在11月初完成径向生长,最大生长速率出现在5月中旬。但不同树种的年内径向生长量差异较大,其中白蜡最短,为(5807.0±2192.9)μm,楸树最长,为(8276.0±1744.2)μm。③气温可能是影响本地区树木径向生长的主要气候因子,气温和地表温度与树木径向生长均呈极显著正相关(P<0.01)。降水量只与樟树生长呈显著正相关(P<0.05),这可能是因为樟树的导管直径与导管面积均最小,对水分条件较敏感。【结论】洛阳市4个树种的径向生长都与气温呈极显著正相关,并且半环孔材樟树对气候因子的响应要强于其他3个环孔材树种。