河北坝上樟子松人工林径向生长及其对气候因素的响应

摘要

利用树木年轮学方法测定了河北坝上地区樟子松逐年树轮宽度和胸高断面积增量,建立了樟子松树轮宽度差值年表并分析其对气候因素的响应以及生态弹性,为河北坝上地区利用樟子松开展退化杨树防护林更新建设的适宜性提供理论参考。研究结果表明,河北坝上地区樟子松树龄在28 a左右,其生长阶段可划分为快速生长期(0—10 a),生长下降期(11—20 a)和生长平稳期(21—28 a);樟子松树轮宽度在1992—2000年期间为快速增长期((4.49±1.15)mm/a),在2001—2010年期间呈现下降趋势((3.62±1.39)mm/a),而在2011—2019年期间樟子松生长呈平稳特征((2.21±0.68)mm/a),约为快速增长期增长速度的一半;樟子松BAI在1992—2000年间一直呈上升趋势((5.09±2.26)cm^(2)/a),2001—2019年期间呈平稳特征((10.46±0.67)cm^(2)/a),表现出稳定且持续的生长能力。樟子松差值年表与气候因素的相关性显示:樟子松径向生长主要与上一年生长季末期(9、10月)、休眠期(12月)及当年生长季(7月)平均温度和最高温度呈显著负相关,其中最高温度对其影响最显著;樟子松径向生长主要与上一年生长季末期(9月)及当年生长季(5、7月)的降水和相对湿度呈显著正相关。樟子松与多月份(上一年9月—当年10月)的帕默尔干旱指数呈显著正相关,干旱胁迫会明显抑制樟子松的径向生长。随树龄增加,樟子松应对干旱事件的抵抗力下降,而恢复力表现出增强的趋势。综上所述,河北坝上地区樟子松生长主要受上年生长季末期、休眠期和当年生长季月最高温度的限制,当年生长季降水促进樟子松的生长,同时樟子松易遭受夏季干旱胁迫。从约30 a时间尺度来看,河北坝上地区樟子松生长良好,年径向生长呈现稳定状态,尚未出现明显的衰退现象。随着该地区暖干化趋势加重以及樟子松树龄增加,对干旱事件抵抗力下降,樟子松健康生长将面临着更大的风险。