内蒙古大兴安岭森林生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告
大兴安岭生态站基于SPAC系统的兴安落叶松径生长变化研究取得新进展
作者: 大兴安岭站 更新时间: 2019-01-17

      树木的径生长是测算树木单株生长发育水平的重要指标,也是衡量林分生长水平的关键节点。专家学者进行树木生长与水分状况及对干旱胁迫的响应、树木的不可逆生长特性、树木生长与树木含碳量研究、树木生长与养分状况等研究时,以往通常采用的树木径生长变化的指标均是以树木半径进行直接的分析,无法判别树木的可逆径萎缩和不可逆径胀大。

      研究依托内蒙古大兴安岭森林生态系统国家野外观测研究站进行实验数据的测定,对兴安落叶松生长季径生长进行了可逆径萎缩和不可逆径胀大的划分,基于ZG零增长假设,对可逆径萎缩和不可逆径胀大分别研究响应的环境因子(具体包括液流密度、空气相对湿度、饱和水汽压差、降雨量、太阳辐射、气温)。通过进行树干半径变化与不同水热因子的相关分析及显著性检验,分析兴安落叶松生长对水热因子的响应,揭示树干微变化的驱动因子,发现高分辨率的时间尺度下尚未被充分利用的信息,从而为更好的研究兴安落叶松生理生态学特性提供理论支持。结果表明:径生长变化以及由其划分为的可逆径萎缩、不可逆径胀大与水热因子的相关性基本在7d、21d的时间窗口水平下达到最大。径生长变化、可逆径萎缩、不可逆径胀大的变化,主要集中在雨季阶段。径生长变化主要响应降水量和空气相对湿度的变化。在21d的时间窗口,径生长变化主要响应水分因子的变化,与饱和水汽压差、太阳辐射、气温的相关性不显著。不可逆径胀大对水热因子的响应较为复杂,在不同的时间尺度下的响应性具有较大差异。可逆径萎缩主要驱动因子为液流密度和太阳辐射。可逆径萎缩在任何时间窗口尺度下与气温的相关性均不显著。本研究初步表明对径生长变化进行可逆径萎缩和不可逆径胀大的划分将有利于在高时间分辨率条件下进行树木生长对气候变迁的响应的研究。

     该研究近期以题为Stem Radius Variation in Response to Hydro-Thermal Factors in Larch 发表在Forests上。本研究由“十三五”国家重点研发计划(2017YFC050410302)和内蒙古自治区研究生科研创新资助项目(B2018111936Z)进行资助。

论文链接:https://www.mdpi.com/1999-4907/9/10/602 


图1 (a)气温(Ta),(b)饱和水汽压差(VPD),(c)降雨量(P),(d)兴安落叶松径半径变化(SRV)与可逆径萎缩(TWD),(e)不可逆径胀大(GRO)在2017年4月11日至10月1日测量期间的变化特征

图1 (a)气温(Ta),(b)饱和水汽压差(VPD),(c)降雨量(P),

(d)兴安落叶松径半径变化(SRV)与可逆径萎缩(TWD),

(e)不可逆径胀大(GRO)在2017年4月11日至10月1日测量期间的变化特征


图2 水热因子与不可逆径胀大(GRO)的生长季时段变化特征。(a)气温(Ta)与空气相对湿度(RH),(b)太阳辐射(SR)与饱和水汽压差(VPD),(c)不可逆径胀大(GRO)与降雨量(P)在统计时段的变化特征。

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