青藏高原东部典型落叶灌木的生长动态及其对气候响应

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hefang1986
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青藏高原被视为“地球第三极”,其升温速率要远高于同期的全球平均水平,是开展植被-气候关系研究的热点地区。高山灌木在青藏高原分布广泛,可以生长在林线以上区域,因此,青藏高原高山灌木对于拓展全球树轮网络发挥着重要作用。山生柳作为我国特有落叶灌木种,广泛分布于青藏高原东部,具有明显的年轮生长特征,是探讨高山落叶灌木生长动态及其对气候变化响应的理想研究对象。为此,本研究围绕青藏高原东部三个典型林区(囊谦县林区、类乌齐县林区、八宿县林区)的山生柳灌木开展了灌木年代学研究。在这三个林区,沿不同海拔梯度(囊谦县和类乌齐县林区:4200 m、4400 m、4600 m;八宿县林区:4600 m、4800 m)共采集山生柳灌木年轮样品163个。基于多种统计学方法,分析8个海拔样点(BZ42,BZ44,BZ46;LWQ42,LWQ44,LWQ46;BS46,BS48)山生柳灌木径向生长模式和对气候响应规律。同时,在囊谦县和类乌齐县林区的林线处,共采集川西云杉树轮样品71个,旨在对比分析山生柳灌木线灌木与附近林线乔木的生长动态,探讨不同生长型植被对气候响应的异同,从而更好地理解高山灌木生长的驱动因子。主要结论如下:(1)灌木年表特征与生长趋势分析表明:藏东山生柳灌木年轮生长较为规则,平均年轮宽度(RW)范围为0.26~0.36 mm,基部断面积增长量(BAI)范围为4.35~5.95 mm~2;平均敏感度均在0.2以上,表明灌木生长对气候信号反映敏感。灌木年轮宽度值和BAI值均随海拔上升而减小。在2011年之前,三个林区所有海拔上山生柳灌木生长都呈现出显著增加的趋势;但近十年来,有6个灌木样点出现不同程度的生长下降。(2)灌木年轮生长-气候相关性分析表明:山生柳灌木BAI年表-气候相关性比RWI年表更高,所包含的气候信息更为丰富。囊谦县林区所有海拔梯度上的灌木均受7月温度限制;类乌齐县林区两个海拔样点(LWQ42和LWQ44)灌木生长主要受到7月温度的限制,但灌木线样点(LWQ46)的灌木生长则主要受6月温度限制;八宿县林区沿海拔梯度的灌木生长均受到7月和8月温度的制约,表现出低海拔(BS46)其生长对8月温度更为显著,高海拔(BS48)灌木生长与7月温度的相关性更高,并且三个林区灌木生长对降水信号的敏感性均不高。从纬度梯度上来看,三个林区灌木生长对气候响应具有一定程度上的相似性,均呈现出生长季温度的限制作用。(3)灌木线灌木与林线乔木的生长-气候响应比较分析表明:在囊谦县和类乌齐县林区,灌木线处山生柳灌木与林线处川西云杉径向生长具有相同的气候限制因子,即生长季温度。不过,生长季前期降水对这两个林区林线乔木生长也有显著的正效应。在八宿县林区,灌木线灌木主要受7月和8月温度限制,而林线乔木生长则主要受春季与夏季的降水限制,因此,灌木线灌木与林线乔木呈现出“生长分异”的现象。综上,在藏东三个林区的海拔梯度上,山生柳灌木年轮的气候敏感度较高,其径向生长均受到生长季温度的限制,而对季节降水的响应存在样点差异。在2011年之前,三个林区所有海拔样点的山生柳灌木生长都呈现出显著的增加趋势;但近十年来,多数灌木样点出现不同程度的生长下降,暗示了暖干气候的不利影响。灌木线灌木与林线乔木的生长响应特征受到林区水热组合的影响,夏季干旱气候容易导致灌木与乔木的“生长分异”现象。本研究系统揭示了青藏高原东部山生柳灌木的生长动态及其对气候变化的响应特征,为高寒落叶灌丛生态系统的气候变化应对提供了参考依据。
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