罗布泊地区红柳灌丛树轮宽度特征及与环境要素的响应.pdf

摘 要 遗传和生态因子是影响树木生长的主要因素，外部环境对树木生长发育的影 响可以通过年轮宽度来反映。罗布泊地区地理位置特殊、环境恶劣、生态系统异 常脆弱，对全球气候的变化反应非常敏感，是我国乃至全球干旱区环境变化最具 有代表性的地区之一。虽然罗布泊地区恶劣的气候条件限制了乔木生长发育，但 是红柳等灌木却在部分地区分布广泛，通过对该地区红柳树轮宽度特征及其与当 地环境变化关系的研究，对未来罗布泊地区实施生态保护具有十分重要的意义。 本研究以罗布泊地区红柳树轮为研究对象，采用系列茎干取样法分别采集红 柳轮盘，并严格按照年轮实验的标准进行交叉定年以及年轮宽度的测量。本研究 研究了罗布泊不同生境下红柳灌丛树轮特征及其差异性，并采用相关分析法探寻 了四个地区的年轮宽度与区域性温度、降水变化的相关性的差异及其对环境要素 的响应关系，以期更深入地了解罗布泊红柳灌丛生态系统的变化规律，为保护其 生态系统和管理利用提供理论依据。主要结论有： （1）罗布泊地区红柳年轮早材颜色呈淡黄色，晚材颜色为暗红色，界线非 常清晰。红柳生长偏心现象较为普遍，部分树轮中存在有单个或多个生长区，树 盘形态呈星状或扇形等不规则形状。 （2）罗布泊地区红柳年轮中边材的轮数主要集中在4~5轮之间，与树龄之 间并没有明显关系，但边材带的宽度随年龄的增长而变窄。 （3）研究区红柳年轮宽度均较小，基本在1mm 以下。不同地区红柳年轮平 均宽度存在着明显的差异性，其中，红柳沟地区最大，为1.21mm；其次为红柳 井和营盘地区，分别为0.91mm 和0.83mm；米兰地区平均年轮宽度最小，为 0.82mm。 （4）罗布泊地区红柳的树轮敏感度在区域上存在一定的差异性，且与树龄 表现出极显著负相关关系 （P＜0.01），总体上罗布泊地区红柳树轮的敏感度较 好，平均敏感度均在0.18 以上，其中红柳沟地区平均敏感度为0.27、红柳井地 区平均敏感度为0.20、营盘地区平均敏感度为0.20、米兰地区平均敏感度为0.18。 III （5）罗布泊不同地区红柳径向生长对气候要素的响应有较大差异。红柳沟 地区红柳的径向生长与5 月份的平均最高温度、冬季的平均温度以及平均最高温 度均成显著性正相关关系 （P＜0.05）。红柳井地区红柳的生长与上一年六月份 的平均最高温度以及当年夏季（主要是8月份）的平均最高温度均与红柳的径向 生长成显著性负相关 （P＜0.05）。米兰地区红柳的生长与上一年8 月份的平均 最高温度以及当年 1月份的平均最高温度与该地区红柳的径向生长成显著性负 相关关系 （P＜0.05），其中，8月份平均最高温度对红柳的生长的影响表现出明 显的“滞后性”。营盘地区红柳的生长与9 月份的平均温度以及平均最高温度成 显著性负相关关系。 （6）罗布泊地区红柳径向生长与降水相关性不显著，该地区气候干燥，降 水稀少，红柳灌丛主要是非地带性的隐域植被，其生存不依赖于降水，地下水是 其生长、发育的主要水分来源。 （7）罗布泊地区红柳的径向生长是气候因素、水分条件、土壤类型、盐分 以及风沙活动的综合影响的结果。红柳沟地区位于河流附近，水分条件较最好， 且没有发育成红柳沙包，生长旺季的高温对红柳的生长没有产生限制作用，冬季 的低温对红柳的限制较为明显；红柳井地区紧邻罗布泊干涸湖盆，地下水丰富， 但土壤含盐量较高，红柳自身的泌盐机制使得红柳的生长主要受极端温度的影 响，平均温度的影响并不显著；米兰地区风沙活动强烈，沙丘分布广泛且覆盖厚 度较大，红柳的生长主要受极端温度的影响且“滞后效应”更为明显；营盘地区 位于孔雀河二级阶地上，水分条件较好，但生长旺季月份的高温会对红柳的生长 具有限制作用。 关键字：罗布泊 红柳灌丛 灌木年轮 区域环境 IV 目 录 摘 要Ⅲ AbstractⅤ 目 录Ⅷ 1 绪 论1 1.1 研究背景1 1.2 研究进展2 1.2.1 树木年代学研究方法的研究进展2 1.2.2 树轮气候响应机制研究进展4 1.2.3 国内外灌木年轮的研究进展5