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树木年轮在干扰历史重建中的应用

生态学报 2011年第11期31卷 3215-3222页

作者：封晓辉程瑞梅肖文发王晓荣王瑞丽国家林业局森林生态环境重点实验室中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 湖北省林业科学研究院武汉430079

干扰是影响森林生态系统结构和功能的重要因子,重建森林群落干扰历史可以掌握干扰发生的机制和规律,对森林经营有重要意义。年轮记载了树木逐年的生长历史,利用年轮可以重建不同尺度上干扰的时空格局,具有重建历史长、定年准确和材料容... 详细信息

干扰是影响森林生态系统结构和功能的重要因子,重建森林群落干扰历史可以掌握干扰发生的机制和规律,对森林经营有重要意义。年轮记载了树木逐年的生长历史,利用年轮可以重建不同尺度上干扰的时空格局,具有重建历史长、定年准确和材料容易获得的优点,是森林动态历史研究不可替代的资料。干扰对树木个体的影响可以分为伤害干扰和生长干扰两种类型。不同类型干扰的特点和对树木的生长影响不同所以重建方法也不同,对树干造成直接伤害的干扰可以利用树干的疤痕重建,如火灾和泥石流等;生长干扰对树木的生长势造成影响,可以通过识别年轮中的生长抑制和释放发生和持续时间来确定干扰的时间和强度。但是对破坏性的干扰事件要通过群落中个体的建成时间高峰来判断。欧洲和北美地区利用树木年轮重建森林干扰历史的研究已经很广泛,主要包括火灾、虫灾、地质灾害和气象灾害等干扰类型,在中国利用年轮重建群落干扰的研究还处于起步阶段。探讨了应用树木年轮重建不同森林干扰事件的方法,总结了不同的重建方法和干扰重建取得的进展,并指出了以后研究的方向,为以后的干扰重建提供了参考。

关键词：树木年轮干扰历史重建

树木年轮年内高分辨率稳定同位素记录:方法、进展和展望

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应用生态学报 2021年第10期32卷 3743-3752页

作者：李瑶曾小敏倪萍王文超刘晓宏陕西师范大学地理科学与旅游学院西安710119

树轮稳定同位素比率能有效地记录树木生长过程中气候环境变化信息及树木的生理响应机制。年内高分辨率树轮稳定同位素比率则能够提供更为详细的气候环境信息,揭示树木对季节尺度气候环境变化的生理生态响应机制,在古气候和全球变化生态... 详细信息

树轮稳定同位素比率能有效地记录树木生长过程中气候环境变化信息及树木的生理响应机制。年内高分辨率树轮稳定同位素比率则能够提供更为详细的气候环境信息,揭示树木对季节尺度气候环境变化的生理生态响应机制,在古气候和全球变化生态学研究方面显示出巨大的潜力。本文收集了1990年以来发表的树轮年内高分辨率稳定同位素比率研究论文,从样品剥离方法、α-纤维素化学提取方法以及应用等方面综述了其研究进展,展望了年内高分辨率树轮稳定同位素记录研究的潜力和未来发展方向。

关键词：树木年轮稳定同位素比率年内变化气候信号

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树木年轮汞记录:进展、问题和展望

应用生态学报 2021年第10期32卷 3733-3742页

作者：康虎虎刘晓宏张馨予郭军明吴国菊徐国保康世昌中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049 陕西师范大学地理科学与旅游学院西安710119

汞作为生物毒性较强的金属元素之一,通过食物链富集进而威胁生态系统健康。汞在森林生态系统中的通量以及储量变化成为汞地球化学循环的重要影响因素。受汞监测记录的时空分布限制,对汞的时空分布变化认识尚不全面。分布广泛的树木是环... 详细信息

汞作为生物毒性较强的金属元素之一,通过食物链富集进而威胁生态系统健康。汞在森林生态系统中的通量以及储量变化成为汞地球化学循环的重要影响因素。受汞监测记录的时空分布限制,对汞的时空分布变化认识尚不全面。分布广泛的树木是环境汞污染的有效生物监测器之一,能够利用树轮中的汞记录开展汞的时空分布变化研究。环境中的汞通过根系、叶片、树皮等组织吸收富集,最终在树木年轮中得以保存。因此,树轮能够重建污染历史并根据同位素比率反映地球化学循环特征。本文综述树木年轮汞浓度和汞同位素比率测量方法以及树轮汞浓度重建的应用,探讨树轮汞同位素记录在环境重建中以及森林生态系统汞的地球化学循环研究潜力,指出今后研究需要关注的问题。

关键词：树木年轮汞污染生物地球化学循环时空变化森林生态系统

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基于微钻阻力的树木年轮测量方法研究

农业机械学报 2022年第4期53卷 52-59页

作者：姚建峰赵燕东符利勇宋新宇卢军黎沙沙信阳师范学院计算机与信息技术学院信阳464000 北京林业大学工学院北京100083 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000

针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自... 详细信息

针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自制微钻阻力仪、Resistograph 650-s型微钻阻力仪、Lintab 6型高精度树木年轮分析仪测量9个马尾松圆盘的年轮信息,以Lintab 6型树木年轮分析仪测试结果作为真值,分别计算自制微钻阻力仪和Resistograph 650-s型微钻阻力仪的年轮识别错误率和年轮宽度测量精度。结果表明:2个微钻阻力仪的平均年轮宽度的测量精度达85%左右,说明使用微钻阻力法测量树木年轮宽度可行;自制微钻阻力仪的年轮识别错误率比Resistograph 650-s型微钻阻力仪低12.7个百分点,年轮宽度测量精度比Resistograph 650-s型微钻阻力仪高1.47个百分点,说明自制微钻阻力仪机械结构设计合理,年轮识别方法可行。

关键词：微钻阻力仪树木年轮钻针阻力峰谷算法

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树木年轮记录的阿勒泰436a来6月温度变化

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干旱区资源与环境 2010年第8期24卷 116-121页

作者：尚华明魏文寿袁玉江喻树龙张同文中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002 中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室乌鲁木齐830002 中国科学院研究生院北京100049

利用位于阿勒泰市阿尔泰山森林上限的西伯利亚落叶松树轮资料,建立了3个样点的树轮宽度年表,并将其与阿勒泰气象站的气象资料进行相关普查,结果表明树轮宽度与当年6月的温度显著正相关,该相关生理学意义明显。提取了3个采点宽度标准化... 详细信息

利用位于阿勒泰市阿尔泰山森林上限的西伯利亚落叶松树轮资料,建立了3个样点的树轮宽度年表,并将其与阿勒泰气象站的气象资料进行相关普查,结果表明树轮宽度与当年6月的温度显著正相关,该相关生理学意义明显。提取了3个采点宽度标准化年表的第一主成分,建立了第一主分量和当年6月平均温度的转换方程,方差解释量为41.5%,并通过了稳定性检验。在此基础上,重建了阿勒泰气象站436a来的6月平均温度序列,分析了温度序列的周期、突变等特征。

关键词：阿尔泰山西伯利亚落叶松树木年轮主成分分析气候变化

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树木年轮记录的新疆新源350a来温度变化

干旱区资源与环境 2011年第9期25卷 187-190页

作者：尚华明魏文寿袁玉江喻树龙张同文中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆树木年轮生态实验室中国气象局树轮年轮理化研究重点开放实验室乌鲁木齐830002 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830002

利用位于天山西部伊犁河谷巩乃斯河源区的雪岭云杉树轮宽度资料,分析了树木径向生长与相邻气象站点气象资料的关系,发现树轮指数与新源气象站7-8月的降水正相关,与7-8月最高气温显著负相关,且存在明显的滞后效应,表明这一区域树木生长... 详细信息

利用位于天山西部伊犁河谷巩乃斯河源区的雪岭云杉树轮宽度资料,分析了树木径向生长与相邻气象站点气象资料的关系,发现树轮指数与新源气象站7-8月的降水正相关,与7-8月最高气温显著负相关,且存在明显的滞后效应,表明这一区域树木生长主要受水份条件限制。生长季期间的高温导致蒸发量增加,不利于树木当年和次年的生长。利用树轮宽度年表指数重建了新源站350a来7-8月最高气温,重建方程方差解释量为52.0%。各种检验参数表明,重建方程是稳定的。对重建序列进行的特征分析表明:新源350a以来7-8月最高气温经历了5个偏暖和5个偏冷阶段,重建序列存在2a的周期变化;在1733年,1778年,1832年,1871年,1920年,1955年前后发生了突变,其中1920年前后的突变与北半球气温的突变年份一致。

关键词：新源树木年轮雪岭云杉最高气温

树木年轮^(13)C/^(12)C比率记录的树木生长与生态环境关系的研究

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干旱区资源与环境 2004年第S2期18卷 36-42页

作者：田沁花勾晓华田艳艳张永彭剑峰张永香兰州大学西部环境教育部重点实验室中德干旱环境研究中心兰州730000 河南省沁阳市自来水公司454550

树木年轮1 3C/1 2 C对气候的响应是一个复杂的过程 ,气候影响树木的光合作用、呼吸作用等生理过程 ,进而影响树木代谢物质的生成和流动及其同位素的分馏。对树木生长和树轮稳定碳同位素含量与生态环境之间关系的响应的全面分析研究 ,可... 详细信息

树木年轮1 3C/1 2 C对气候的响应是一个复杂的过程 ,气候影响树木的光合作用、呼吸作用等生理过程 ,进而影响树木代谢物质的生成和流动及其同位素的分馏。对树木生长和树轮稳定碳同位素含量与生态环境之间关系的响应的全面分析研究 ,可以更为准确的获得树木年轮同位素1 3C/1 2 C比率与历史气候环境变迁关系的资料。本文在总结前人研究结果的基础上 ,得出以下几点结论 :1 .生态环境决定树木叶片的气孔导通度 ,而导通度又影响植物同化速率 ,进而影响树轮中稳定碳同位素的比率 ;2 .大气CO2 的浓度影响植物对水分的利用效率 ,而植物对水分的利用直接影响树木光合作用的速率 ,进而植物碳同位素比率记录了环境CO2的浓度的变化规律 ;3.植物同化速率和气孔导度与气候要素 ,如温度、湿度、降水、光照及风等气候要素有关 ;4.树木年轮1 3C/1 2 C比率与生态环境的响应的众多研究结果表明稳定碳同位素同环境的相关既存在空间差异也存在树种差异。

关键词：树木年轮稳定碳同位素生态环境响应研究

树木年轮记录的辽河平原南部240年以来10～6月的降水变化

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第四纪研究 2015年第5期35卷 1165-1174页

作者：陈振举白学平李俊霞张先亮李露露常永兴沈阳农业大学林学院、树木年轮实验室/辽河平原森林生态系统定位研究站沈阳110866 中国科学院清原森林生态系统观测研究站沈阳110164

利用油松（Pinus tabulaeformis）的树木年轮宽度年表,在相对湿润的辽河平原南部,重建了该地区1774年以来10～6月的降水变化.重建方程可以解释该地区实际降水量变化的39.9％.重建结果表明,在1774～2010年的过去约240年里,研究区经历了1... 详细信息

利用油松（Pinus tabulaeformis）的树木年轮宽度年表,在相对湿润的辽河平原南部,重建了该地区1774年以来10～6月的降水变化.重建方程可以解释该地区实际降水量变化的39.9％.重建结果表明,在1774～2010年的过去约240年里,研究区经历了11个相对湿润期（1774～1795年、1809～1810年、1822～1823年、1835～ 1850年、1867～1874年、1889～1894年、1907～1914年、1931～1956年、1973～1976年、1985～1991年、2006～2010年）和10个相对干旱期（1796～1808年、1811～ 1821年、1824～ 1834年、1851～1866年、1875～1888年、1895～ 1906年、1915～1930年、1957～1972年、1977～1984年、1992～ 2005年）,其中最湿润年份是1788年,最干旱年份是1859年.该地区降水以高频变化为主,存在准2.0～2.2年、2.4年,3.1～3.2年和3.7～3.8年的显著周期（p＜0.05）,其中准2.1年和准2.4年的周期达到极显著水平（p＜0.01）.重建的降水序列还存在50～70年左右的准周期.研究区10～6月的降水受东亚季风的影响,东亚冬季风强或夏季风弱,降水量均少,东亚冬季风弱或夏季风强,降水量则偏多.

关键词：油松树木年轮气候变化降水重建东亚季风

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树木年轮分析在全球变化研究中的应用

生态学杂志 2003年第6期22卷 91-96页

作者：于大炮周莉代力民王庆礼刘明国中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳农业大学林学院沈阳110161

树木年轮的宽度、密度、图像分析、同位素含量等都与气候因子温度、湿度以及大气成分的变化成复杂的相关关系。本文总结了树木年轮分析的几种主要研究方法以及在全球气候变化、大气污染以及重建大气CO2 浓度中的应用 ,同时利用树木年轮... 详细信息

树木年轮的宽度、密度、图像分析、同位素含量等都与气候因子温度、湿度以及大气成分的变化成复杂的相关关系。本文总结了树木年轮分析的几种主要研究方法以及在全球气候变化、大气污染以及重建大气CO2 浓度中的应用 ,同时利用树木年轮分析对全球变化研究中存在的问题、争议等作了简要的探讨 ,并对未来全球变化中的年轮年代学研究的方向作了展望。

关键词：树木年轮全球变化应用研究