黄土高原健康和衰退刺槐林径向生长对气候的响应

作     者：李宗善 陈维梁 焦磊 张钦弟 李兆林 王聪 高光耀 卫伟 孙婧雅 白应飞 LI Zongshan;CHEN Weiliang;JIAO Lei;ZHANG Qindi;LI Zhaolin;WANG Cong;GAO Guangyao;WEI Wei;SUN Jingya;BAI Yingfei

作者机构：中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 陕西黄土高原地球关键带国家野外科学观测研究站西安710061 陕西师范大学地理科学与旅游学院西安710119 山西师范大学生命科学学院太原030032 延安市退耕还林工程管理办公室延安716000 

出 版 物：《生态学报》 (Acta Ecologica Sinica)

年 卷 期：2024年第44卷第2期

页      面：757-769页

核心收录：

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFF130040003,2022YFF0801802) 国家自然科学基金面上项目(42071125,41877539) 

主　　题：树木年轮 气候响应 生长衰退 人工刺槐林 黄土高原 

摘      要：全球气候变化导致的区域森林生长衰退和死亡普遍发生,并对森林生态系统结构和组成以及主要生态系统服务功能产生重要影响,然而相关研究在国内还显偏少。根据黄土高原延安羊圈沟小流域人工刺槐林健康和衰退个体分别构建了刺槐健康和衰退树轮年表,并对人工刺槐林健康和衰退年表特征及对气候响应敏感性进行了对比分析。结果表明刺槐衰退年表质量较低,其年表统计参量,包括平均敏感度、样芯间相关系数、信噪比和样本群体代表系数均要低于刺槐健康年表。刺槐衰退年表在生活史早期(1985—2007年)与生长健康年表的波动趋势相类似,而在生活史晚期(2008—2016年)与健康年表指数出现生长分离现象,生长速率明显偏低。年表与气候要素响应分析表明刺槐生长衰退年表对气候要素响应敏感性要低于刺槐生长健康年表,但是两者均含有干旱胁迫气候信号,主要体现在与温度呈负相关关系,与降雨和干旱指数的正相关关系。年表与极端气候年份的时序叠加分析表明,生长健康和衰退年表对极端干旱年份响应敏感性均较高,表明极端干旱胁迫条件对刺槐生长健康和衰退个体均有抑制性影响;生长健康年表对极端湿润年份响应敏感性明显高于衰退年表,表明刺槐健康个体比衰退个体更能有效利用湿润年份有利条件,而具有较高的生长速率。研究揭示出黄土高原健康和衰退刺槐个体生长趋势变化及对气候响应敏感性均存在明显差异性,将为气候变化背景下人工刺槐林生长衰退和死亡预测模型建立提供科学依据,因而对黄土高原人工刺槐林生态恢复和保护及可持续经营具有科学价值。