20世纪以来全球气候变暖,极端气候事件发生的范围、频率、强度都明显增强,气候变化的极端性更加明显。相较于常规的气候变化,极端气候会对森林生态系统造成更大的冲击,增加森林群落的生存压力和局部灭绝的潜在风险。天山为中亚干旱半干旱地区最大的山系,由于其特殊的地理位置和生态环境,该地区气候变化波动大,对全球气候变化十分敏感,植物生长受气候变化的影响也更加明显。天山山脉东部地区气候更加干旱,树木的生存条件更为严酷,对气候变化更为敏感。而常规的气候要素比如平均气温和总降水,常忽略了极端情况下气候变化的特点,但是极端气候对森林生态系统的影响正在不断地加强,森林生态以及树木径向生长对极端气候变化响应的相关研究还不够完善。因此必须仔细分析未来气候变化下,该地区极端气候变化的特点,并结合森林生态系统对极端气候的响应特征和优势树种生长的动态变化进行综合分析,掌握影响该地区森林变化的主要气候要素和森林的未来发展模式。树木年轮学具有定年准确、取材方便、时间分辨率高等优势,是进行气候变化与森林动态响应研究的重要方法,在研究气候变化对森林生态影响等方面已经有了广泛的应用。本文选择天山东部巴里坤山上林线附近的雪岭云杉（Picea schrenkiana Fischet Mey.）和西伯利亚落叶松（Larix sibirica Ledeb.）两个优势针叶树种,分别建立树轮宽度年表,分析研究区极端气候变化的特点以及两个树种年表统计学上的差异,综合比较两个树种径向生长与常规气候以及极端气候变化的响应关系及其抗性差异,明确了影响树木生长的主控气候因子,并结合CMIP5数据对2020-2100年两个树种的径向生长进行预测分析。主要得出以下结果:（1）天山东部呈现出明显的增温趋势,降水也呈现微弱的增加趋势（气温0.61℃/10a,降水6.90 mm/10a）。极端气温暖指数上升趋势明显,极端气温冷指数呈现显著的下降的趋势;各项极端降水指数中降水强度（SDII）以及短时强降水量都显著增加。使用Pettitt检验对所有28个气候指标进行突变检验之后发现,在1958-2012年间,有19个气候指标在1985年左右发生了明显的突变。（2）通过对雪岭云杉和西伯利亚落叶松的宽度年表以及其参数的统计和分析发现,两个树种的标准年表均具有较高的平均敏感度（MS）和样本总体代表性（EPS）表明所建立的树轮标准年表包含有较多的气候信号,年表质量较高。同时雪岭云杉信噪比（SNR）、相关系数（R、R1、R2）均高于西伯利亚落叶松,表明雪岭云杉年表间具有更高的一致性,对气候变化也更加敏感。在对年表进行趋势分析之后发现,雪岭云杉径向生长呈现出波动下降的趋势,在1950年之后呈现出显著的下降趋势;而西伯利亚落叶松径向生长年际变化不明显。（3）在气候突变之后,雪岭云杉和西伯利亚落叶松受极端气候的影响都明显增强。雪岭云杉径向生长与前一年9月到当年10月以及各个季节的28个气候指数从14个具有显著相关关系增加到38个;主要表现在与各项极端气温因子的相关性明显增强;前一年秋季,当年春季和夏季的温度变化对雪岭云杉的限制更加明显。而西伯利亚落叶松径向生长与在各时间段的28个气候指数从12个具有显著相关关系增加到25个,同时与大部分的极端气温指数的响应关系由正相关转为负相关;前一年冬季以及当年秋季的气候因子尤其是降水对西伯利亚落叶松的限制增强。（4）分析雪岭云杉和西伯利亚落叶松的抗性指数差异发现,西伯利亚落叶松面对气候干扰整体的适应性优于雪岭云杉。在1981年雪岭云杉的抵抗力（RT）、恢复力（RC）以及弹性（RS）指标都显著低于西伯利亚落叶松（P<0.05）,在2003年雪岭云杉的抵抗力、恢复力以及弹性指标仍然低于西伯利亚落叶松（P<0.05）。与气候突变之前相比,2003年雪岭云杉和西伯利亚落叶松的三个抗性指标均有所降低,两个树种之间的抗性差异有所减小。（5）加入极端气候指数之后对树轮宽度年表进行拟合发现,模型对两个树种树轮宽度年表的拟合精度都明显提高,拟合结果与实测年表值的相关性明显增加。基于CMIP5数据以及1985-2012的拟合结果,对2020-2100年两个树种的生长进行预测发现在RCP4.5以及RCP8.5温室气体排放情景下雪岭云杉和西伯利亚落叶松的树轮宽度呈现一致的下降趋势。在RCP8.5情景下,两个树种的下降趋势明显高于RCP4.5情景;而在相同的情境下,雪岭云杉的下降趋势都（RCP4.5,-0.015/10a,RCP8.5,-0.031/10a）显著高于西伯利亚落叶松（RCP4.5,-0.011/10a,RCP8.5,-0.02/10a）。