树轮在过去气候变化研究中发挥着难以替代的作用,在树木生长条件较为适宜地区传统的树轮宽度指标存在短板.树轮蓝光强度作为树轮密度的替代性指标,成为树轮-气候研究的重要载体.然而,树轮蓝光强度这一新兴的指标在亚热带地区的研究仍十分不足.为进一步挖掘树轮蓝光强度在我国亚热带地区树轮气候学研究中的应用潜力,利用神农架地区树轮宽度、树轮早材蓝光强度、树轮晚材蓝光强度、树轮早晚材蓝光强度差以及巴东气象站资料,基于树轮气候学方法,分析了上述树轮指标与月降水量、月平均最低气温、月平均气温和月平均最高气温之间的相关关系,对比了不同树轮指标蕴含气候信号的能力.研究结果表明,与树轮宽度相比,神农架地区树轮蓝光强度蕴含更为丰富的气候信号,其中树轮晚材蓝光强度、树轮早晚材蓝光强度差能够很好反映8月平均气温变化.其中,在原序列上树轮早晚材蓝光强度差与8月气温的关系最为紧密,而在高频上树轮晚材蓝光强度与8月平均气温的关系则更为紧密.树轮蓝光强度与气温之间高频信号一致性的发现,有助于丰富树木生长条件较为适宜地区树轮气候学的研究,为进一步的过去气温重建工作提供参考和依据.

深入理解中国沿海红树林树高变异及其机制,可以为中国沿海红树林修复、造林及重建红树林生态系统提供科学依据.该研究以1990-2022年发表的所有关于中国土壤、气候和潮差与红树林树高相关的文献为研究资料,建立红树林树高与环境因子数据库,对比红树林树高和环境因子在广西与东南沿海之间的差异,并分析环境因子与红树林树高的关系及影响广西沿海与东南沿海红树林树高的关键因子.结果表明:(1)广西沿海红树林树高显著低于东南沿海的红树林.(2)广西与东南沿海的环境因子存在显著差异,其中年降雨量、平均潮差、土壤盐度在广西最高;土壤pH、土壤全氮含量和土壤全磷含量在广西最低.(3)除年降雨量、土壤有机质含量与红树林树高相关性不显著外,其余环境因子与红树林树高显著相关.其中,平均潮差、土壤pH和土壤盐度与红树林树高显著负相关;年平均气温、土壤密度、土壤全氮含量和土壤全磷含量与红树林树高显著正相关.(4)结构方程模型结果显示,平均潮差、土壤全磷含量和土壤pH是影响红树林树高最关键的环境因子,年降雨量和年平均气温可直接影响红树林树高或通过调控其他环境因子之间相互关系从而间接影响红树林树高.(5)线性混合效应模型显示,年平均气温、平均潮差和土壤盐度是限制广西沿海红树林树高的主要因素;而东南沿海地区(除福建外)红树林的树高主要受到土壤因子限制.

树木径向生长受复杂环境的影响.为预测气候变化背景下未来红松(Pinus koraiensis)径向生长动态变化,在长白山北坡采集3个海拔梯度(745、1134、1280 m)红松树轮样芯,运用树木年轮学研究方法,分析不同海拔红松径向生长-气候因子关系对气温突变的响应差异.结果表明:(1)通过对采样点附近气象站气温数据的M-K检验发现,年均温在1987年发生显著突变;(2)低海拔红松径向生长主要受当年生长季6-7月降水的影响,中、高海拔红松径向生长主要受当年7月平均最低气温的影响;(3)气温突变以后,低海拔红松径向生长-气候因子关系较为稳定,中海拔红松径向生长对前一年11月降水量的响应关系发生显著改变,高海拔红松径向生长对当年5月降水量的响应关系发生显著改变.因此,气温突变背景下,低海拔红松树轮年表更适用于区域气候重建等研究.同时随着气温持续升高,低海拔红松径向生长可能呈现下降趋势,中、高海拔红松径向生长可能呈现先增加后下降的趋势.

全球气候变暖背景下,西南地区气候呈现出明显的暖干化特征,但区域优势树种云南松(Pinus yunnanensis)对气候暖干化的响应存在不确定性.该研究根据树木年代学方法选择研究区域87株云南松样本进行树芯采集,构建云南松树轮年表,结合1952-2016年的气温和降水等气象资料,利用响应分析、多元回归分析以及滑动相关分析等方法研究了影响南盘江流域云南松径向生长的关键气候因子及其对气候暖干化的响应规律.研究结果表明:1985年以来,研究区域气候暖干化特征明显,气温上升和降水量下降的速率是1984年前的5和6倍,年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温的上升速率为0.044、0.041和0.050℃·a-1,年降水量的下降速率为6.02 mm·a-1.气候暖干化使云南松的生长对温度响应的敏感度降低,对水分响应的敏感度增强,气温的解释率由暖干化前的44.95％下降到21.97％,水分的解释率由暖干化前的55.05％上升到78.03％.暖干化增强了当年气候因子对径向生长的影响,减弱了上年气候因子的影响,与径向生长显著相关的当年气候因子增加了3个,当年气候因子对径向生长的解释率增加了16.05％.暖干化减弱了云南松生长的“滞后效应”,气候变化对树木生长影响的时效性增强.在5-7月和9-11月,气候变暖使径向生长与气温、水分的响应关系变得不稳定.该研究可为气候暖干化区域云南松林的经营、管理以及区域气候重建提供理论依据和基础数据.

通过分析新疆阿尔泰山中段西伯利亚落叶松树轮宽度年表与气候因子的相关关系证明6-7月平均最低气温是研究区树木径向生长的主控气候因子(r=0.649,P＜0.001).利用线性回归方法构建了阿尔泰山中段1798-2017年6-7月平均最低气温方程,通过计算重建方程方差解释量(41.1％)和利用逐一剔除法对重建方程各项参数进行了稳定性检验,证明了重建方程是稳定可靠的.分析重建的平均最低气温年际变化表明,研究区经历了4个暖期(1906-1919年、1922-1935年、1945-1960年和1997-2017年)和4个冷期(1816-1831年、1840-1867年、1869-1886年和1888-1905年),并且与相邻地区平均气温重建序列冷暖变化阶段一致.基于多窗谱分析结果发现重建6-7月平均最低气温序列存在2a、2.4a、2.8-3a、11a、20-22a左右的变化周期,表明研究区气候变化主要受厄尔尼诺一南方涛动(ENSO)、太阳黑子活动和全球海温变化(SST)驱动.本研究为系统掌握阿尔泰山气候变化规律和科学预测未来气候变化提供了依据.