东北红豆杉树木年代学研究

摘要

东北红豆杉（Taxus cuspidata）是国家Ⅰ级重点保护野生濒危植物，利用树木年轮宽度指数资料研究影响东北红豆杉树木生长的气象因子以及树木生长对全球气候变化的响应，对深入了解东北红豆杉生物学特性及对气候变化的响应具有重要意义。同时，本文从树木年轮的角度对濒危机制有一定的探讨，对濒危机理的深入研究具有重要参考价值。
　　本文利用黑龙江省穆棱自然保护区内天然东北红豆杉树木年轮样本，建立了该地区300多年的树轮年表（1700-2005年）。从东北红豆杉年表的年轮宽度指数变化可以看出在过去300多年以来，东北红豆杉有两个生长高峰:一个是在1770年前后，另一个是在1930年前后;有两个生长低值区，一个在1748年前后，一个在1813年前后。通过查询历史档案资料只发现本地区在1931、1932年发生连续洪涝。东北红豆杉径向生长在总体上呈一种波动式下降的生长方式，在160年左右已达到自然成熟，该地区调查的样本最大年龄达到370年左右。其胸径、树高与树龄总体上具有较明显同步变化，单木样株间存在差异。不同龄级、不同胸径的样株树高变化集中分布在10-15m。东北红豆杉树木生长对气温、降水等气候因子有很好的响应关系，与冬春季节最低/平均气温、生长季节降水量和云量、休眠季节水汽压显著正相关，与休眠最高气温、日照时数以及生长季、休眠季节的风速显著负相关。冬春季节气温、生长季节降水是东北红豆杉径向生长的主要影响因素。年轮指数与Wilson重建的北半球气温变化比较发现，东北红豆杉不能完全适应快速的气温变化，易发生生理干旱导致生长季节树木生长衰退。同时人为因素影响导致东北红豆杉适宜生境丧失以及对该物种的大量砍伐加速了物种的濒危化进程。东北红豆杉树木生长具有86、60、29yr以及3.4yr显著的周期，并且在这些周期主要存在于1740-1830年和1900-1960年这两个树木生长较快的时间段上。
　　东北红豆杉的这种树木生长的周期性变化可能是受到了ENSO、太阳辐射周期变化等全球大尺度气候事件的影响。利用东北红豆杉标准年表对该地区过去300多年的夏季6月份降水量进行了重建，结果发现，18世纪中期以后降水波动较大，20世纪中期以后较为平缓，没有发现本地区降水存在缓慢变干的趋势。早涝特征明显，具有阶段性和群发性特点。具有显著的2-4年、10-32、8-10年的周期性变化，这与目前公认的ENSO事件、太阳黑子活动等变化周期一致，说明本地区的降水量不仅受局域性气候变化的影响，也受到全球大尺度气候变化的影响。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 树木年轮气候学的国内外研究进展

1．2．1 国际研究动态

1．2．2 国内研究进展

1．3 树木年轮学基本原理

1．3．1 均一性原理

1．3．2 限制因子定律

1．3．3 环境选择原理

1．3．4 敏感性原理

1．3．5 交叉定年原理

1．3．6 复本原理

1．4 研究的目的和内容

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

1．5 技术路线

2 研究区概况及数据分析方法

2．1 研究区概况

2．2 穆棱县气象资料

2．3 数据分析方法

3 样品采集及年表建立

3．1 东北红豆杉树木年轮资料的采集

3．2 样品预处理

3．3 交叉定年及轮宽测量

3．4 年表的建立

3．5 树轮年表基本统计特征分析

3．5．1 年表相关统计量

3．5．2 年表统计特征结果分析

3．6 本章小结

4 穆棱东北红豆杉生长特征及其与气候要素的响应分析

4．1 东北红豆杉树木生长特征

4．1．1 采样木基本情况

4．1．2 东北红豆杉径向生长特征

4．2 树木生长对气候因子的响应分析

4．3 东北红豆杉年轮宽度对全球气候事件的响应

4．4 东北红豆杉濒危机制探讨

4．5 本章小结

5 重建穆棱地区300多年来夏季6月降水量变化

5．1 重建气候要素及重建季节的选择

5．2 重建方程的建立

5．3 重建方程的检验

5．3．1 检验方法

5．3．2 检验结果

5．4 6月份降水序列的旱涝特征

5．4．1 旱涝特征

5．4．2 具有时间间隔的旱涝频次特征

5．4．3 重建降水序列周期分析

5．5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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