研究生知识库

利用贵州3个地区典型森林（2个常绿与落叶阔叶混交林和1个典型常绿阔叶林）6个优势树种（天龙山：化香树Platycarya strobilacea，安顺润楠 Machilus cavaleriei；茂兰：化香树Platycarya strobilacea，马尾松Pinus massoniana；雷公山：华山松Pinus armandii，白梓树Pterostyrax psilophyllus）的树轮宽度资料，建立了6个树轮宽度年表，结合树木生物量方程重建了以树木个体为单元的地上生物量（AGB）与地上净初级生产力(ANPP)，并利用树木年轮宽度评估了样地AGB估算的可行性。比较了喀斯特与非喀斯特地区树木径向生长对气候的响应差异、AGB与ANPP的差异；并分析了过去50年来树木的径向生长对过去气候变化的响应关系和气候变化对ANPP产生的影响。本研究是对南方地区特别是贵州特殊地貌区的树木年轮研究的尝试，能加深对喀斯特地区碳循环过程的了解，为非常态地貌的碳循环研究奠定生态学基础，通过分析气候变化对树木径向生长以及地上生产力的影响，对了解贵州省树木生长的限制条件具有一定的参考意义。本文得出结论如下：（1）针叶树的平均年轮宽度大于阔叶树，且喀斯特地区针叶树和阔叶树的平均树木年轮，分别小于非喀斯特地区平均树木年轮宽度。（2）季风期前的上一年12月~当年4月份的月降水减少以及上一年9月~当年4月的月均温升高，导致土壤水分蒸发加快，产生相对于雨季的土壤干旱，对树木径向生长产生干旱胁迫，是限制喀斯特地区树木径向增长的主要气候因素。三片森林的土壤水分适中，帕尔默干旱指数（PDSI）代表的湿润程度的变化对大部分树木生长并不构成限制条件，而与两个喀斯特地区化香树的径向生长为显著正相关（p<0.05）。非喀斯特地区采样点较高海拔改变了季风前的降水格局，消除了季风到来前生长的土壤水分限制，且高海拔地区的针叶树的径向生长受到上一年12月的温度控制，产生正响应信号，而阔叶树则对气候信号无明显响应。（3）喀斯特地区阔叶树ANPP近50年变化较为缓慢，每株ANPP平均值小于5 kg?a-1，而针叶树ANPP大于阔叶树，且增长趋势更快，达到每株15 kg?a-1。喀斯特地区同一时期树木地上生物量及其变异幅度均远小于非喀斯特地区树木， ANPP由大到小分别为：非喀斯特针叶树>非喀斯特阔叶树≈喀斯特针叶树>喀斯特阔叶树。利用树木年轮估计的2009年的天龙山化香树、安顺润楠生物量分别38.28 t?ha-1，6.79 t?ha-1，与2 ha-1样地调查估计值的生物量34.2 t?ha-1、6.4 t?ha-1接近，具有一定的准确性。喀斯特树种ANPP的增长趋势与温度的相关性高于生长季降水，过去50年来年均温升高促进生产力增长；但其中天龙山化香树的ANPP与气象指标的相关性不显著。非喀斯特树木ANPP与生长季降水显著相关，且非喀斯特针叶树对年均温比同地区阔叶树更敏感。