川西高原不同坡向和海拔云冷杉树轮对气候变化的响应差异

川西高原不同坡向和海拔云冷杉树轮对气候变化的响应差异川西亚高山针叶林是我国西南林区森林的主体部分,也是典型的环境脆弱地带,即便是微小的气候变化都会对川西森林产生重要影响。近50年来,川西高原大部分区域出现显著升温现象,形成了有记录以来最温暖的时期。在此背景下,本文利用川西高原亚高山林区紫果云杉(PiceaPurpurea)岷江冷杉(Abiesfaxoniana)年轮资料,主要开展了以下2个方面的研究：(1)利用川西高原松潘县二道海林区和扎日寺林区不同坡向紫果云杉和岷江冷杉树轮年表,探讨了不同坡向云冷杉对快速升温的响应差异。(2)运用树木年轮气候学方法,建立川西高原不同海拔岷江冷杉树木年轮宽度年表,探讨不同海拔岷江冷杉径向生长对阈值温度和积温的响应差异。主要研究结果如下：快速升温(1980年)后,东坡紫果云杉生长显著加速(0.011a-1),而西北坡紫果云杉生长则显著降低(-0.006a-1),东南坡紫果云杉和西北坡岷江冷杉生长降低,但不显著。随着快速升温,不同坡向云、冷杉径向生长与气候因子的关系均出现显著变化。快速升温后,生长季温度对东坡紫果云杉径向生长的促进作用显著增加,对东南坡和西北坡紫果云杉径向生长的抑制作用也显著增加,但生长季温度对西北坡岷江冷杉径向生长的影响在升温前后变化不明显。5月降水对东坡紫果云杉径向生长由升温前的抑制作用变为升温后的显著促进作用,而对东南坡和西北坡紫果云杉径向生长的抑制作用显著增加,5月降水对西北坡岷江冷杉径向生长的影响在升温前后变化不明显。树轮与帕尔默干旱指数响应分析表明,快速升温后,不同坡向的土壤湿度变化是造成树轮响应差异的重要原因。多因素方差分析表明,坡向与温度、降水的综合作用是影响紫果云杉径向生长的重要因素。温度是高海拔林线岷江冷杉径向生长的主要限制因子,而对低海拔岷江冷杉生长的影响较小。低海拔岷江冷杉径向生长仅表现在与生长季(5、6月)平均温度显著负相关(P<0.05),而高海拔林线岷江冷杉径向生长与生长季(5-9月)、冬季(12、1和2月)及上一年生长季末期(9、10月)温度显著正相关(P<0.05)。不同海拔岷江冷杉径向生长与不同起始温度的初日时间呈负相关,其中6.5℃的初日时间对低海拔岷江冷杉径向生长的负相关性最强,而9.5℃的初日时间对林线岷江冷杉径向生长负相关性最强。不同海拔岷江冷杉径向生长与不同起始温度的终日时间则表现为正相关,其中,8.5℃的终日时间与低海拔岷江冷杉径向生长正相关性最强,而6.5℃的终日时间与高海拔林线岷江冷杉径向生长正相关性最强。不同海拔岷江冷杉径向生长与不同起始温度的生长期活动积温和持续时间呈正相关,其中低海拔岷江冷杉径向生长与8.5℃的持续时间正相关最强,而高海拔林线岷江冷杉径向生长与6.5℃-9.5℃之间的生长期活动积温及9.5℃持续时间正相关性最高。随着温度的升高,不同海拔岷江冷杉生长期初日显著提前,每10年变化幅度为4.6d/10a(R2=0.19,P=0.01),生长期终日年际变化趋势较弱,每10年变化幅度为1.8d/10a(R2=0.04,P=0.25),生长期持续天数整体上呈显著上升趋势,每10