青藏高原东部高海拔陇蜀杜鹃灌木的生长动态及其对气候变化的响应

作     者：王亚磊 

作者单位：南京林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王亚锋;任平

授予年度：2023年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

主      题：灌木年轮 杜鹃灌木 径向生长 气候变化 青藏高原 

摘      要：青藏高原作为全球气候变暖影响最为显著的地区之一,是研究植被与气候关系的理想区域。青藏高原广泛分布着高山杜鹃灌丛,其径向生长具有较高的树木年代学潜力。本研究以青藏高原东部的三个典型林区(囊谦林区、类乌齐林区、八宿林区)的陇蜀杜鹃灌木为研究对象,沿海拔梯度(4300m、4500m)展开野外调查,在6个样点上共采集陇蜀杜鹃灌木年轮样品131个。结合树木年代学、相关性分析、线性混合模型等方法,系统探究6个海拔样点的杜鹃灌木生长动态及生长-气候关系,同时比较分析了不同海拔梯度及不同区域的杜鹃灌木生长模式,旨在揭示青藏高原东部高寒灌丛对气候变化的响应规律。本文的主要研究结论如下:(1)针对杜鹃灌木年表特征的分析表明:藏东三林区杜鹃灌木年轮生长较为规则,灌木平均年轮宽度变化在0.20-0.43mm之间,所有林区灌木年轮均随海拔升高而减少。平均敏感度在0.19-0.42之间。2000年以前,所有地区灌木径向生长均呈显著增加趋势,但近10年以来有三个样点断面积生长量(BAI)序列转为下降趋势。随着海拔梯度的升高,除囊谦林区外的灌木生长速率普遍降低。(2)杜鹃灌木径向生长与气候的相关性分析表明:藏东三林区不同海拔间的灌木径向生长气候限制因子具有高度的一致性,即均受到温度因子的限制,降水因子的影响并不显著。具体而言,囊谦林区不同海拔梯度的灌木径向生长限制因子均为前年9月的月平均最高温度。而类乌齐林区灌木径向生长均受到当年生长季温度的限制,随着海拔梯度的变化,气候限制因子由8月的月最低温度(LWQ43)变为8月的月平均温度(LWQ45)。在八宿林区,低海拔样点主要受到冬末最高温度的限制(当年2月),而高海拔样点则受到当年9月平均温度的限制。除气候因子外,灌木个体差异也会对灌木径向生长产生一定影响。(3)海拔梯度上杜鹃灌木生长限制因子并不完全一致。囊谦林区不同海拔梯度的陇蜀杜鹃灌木径向生长响应反映了相同的气候信号,这与该地区秋季气候的暖干化有关。八宿林区低海拔样点径向生长受益于当年2月的平均高温带来的积雪融化和水分供应增加,而高海拔样点则受生长季晚期(当年9月)平均最高温度带来的水分亏欠的限制。类乌齐林区沿海拔梯度的径向生长与气候的关系反映出生长季温度为灌木带来的水分胁迫效应。与青藏高原其他地区杜鹃灌木生长动态的比较研究表明,藏东不同地区的高山杜鹃灌丛生长的气候限制因子主要依赖于区域气候,但也部分受限于样点状况,存在一定的区域和样点差异性。综上,在藏东三个典型林区的不同海拔梯度上,陇蜀杜鹃灌木径向生长主要受生长季温度因子的限制,而对降水的响应并不显著。在三林区内,所有海拔梯度的陇蜀杜鹃径向生长均随时间呈现显著增加趋势,但近10年来,三个样点灌木径向生长均呈现不同程度下降趋势,可能反映出区域性气候暖干化的不利影响。本研究系统揭示了青藏高原东部陇蜀杜鹃灌木的生长-气候关系,为了解高寒杜鹃灌木的生长响应规律奠定基础,也为气候变化下的高寒灌木林管理提供了参考依据。