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随着全球气候的逐渐变暖,树木年轮气候学作为一种研究气候变化的新方法,在气候的重建中起着越来越重要的作用。近年来在湿润地区开展的树木年轮气候学的研究日益增多,在揭示树木径向生长与气候变化关系机理方面成果日益显著,使得树木年轮资料逐渐成为气候的代用资料,为局部地区进行长序列气候重建以及气候预测提供可靠的科学依据。 本研究采集川西南地区常见的针叶树种——柳杉(Cryptomeria fortunei)为研究对象,按照年轮气候学的研究方法和步骤,对交叉定年和检验的年轮序列进行去趋势和标准化处理,建立该地区柳杉的年轮指数标准化年表(RES),将年轮指数序列与最近几十年的气候变化趋势进行对比分析,将年轮指数序列与气象数据进行相关性分析,探讨影响树木径向生长的主要气候因子,利用响应面分析建立径向生长与气候因子间的响应面模型,绘制出三维响应曲面图。得出的结论如下: (1)建立柳杉的年轮指数标准化年表、不同年龄柳杉的年轮指数标准化年表、早材和晚材年轮指数标准化年表,年轮年表适宜进行年轮气候学的研究;不同年轮年表对气候的敏感性不尽相同,高龄组径向生长对气候因子的敏感性高于低龄组,早材径向生长对气候因了的敏感性高于晚材。 (2)50年来研究地区温度呈现上升的趋势,年平均温度升高约0.3℃,年平均降水量在平稳中变化;50年来年平均温度、年平均降水量变化趋势与柳杉径向生长的变化趋势不相一致,均呈现“分离现象”。 (3)柳杉的径向生长与“三基点温度”的相关关系不相一致,当年3月“三基点温度”变化与柳杉径向生长的相关性都很高,其中径向生长与当年3月平均温度和平均最低温度间的相关系数分别为+0.283、+0.286,均达到显著的程度(p<0.05),与当年6月最高温度的相关性系数为-0.398,达到极显著的程度(p<0.01);柳杉径向生长与各个月份降水量间的相关性均不显著(p>0.05);聚类分析结果表明当年生长季7、8月的降水量变化在一定程度上有利于柳杉的径向生长。 (4)不同年龄柳杉径向生长与气候因子间关系差异较大,低龄组径向生长主要受“三基点温度”和降水量的共同影响,年轮指数序列与当年4月“三基点温度”间的相关性系数分别为+0.409、+0.335、+0.335,均呈显著的相关关系(p<0.05),与当年2月降水量的相关性系数为-0.313,呈显著的相关关系(p<0.05);高龄组径向生长主要受平均温度、平均最高温度的共同作用,与降水量的关系不大,年轮指数序列与当年1月平均温度、平均最高温度间的相关性系数为+0.291、+0.295,呈显著的相关(p<0.05),与上年9月以及当年6月平均最高温度间的相关性系数分别为-0.283、-0.299,均显现著相关关系(p<0.05)。 (5)早材、晚材径向生长与气候因子间的关系差异也比较大,早材径向生长与当年4月的平均温度、上年9-10月平均最高温度间的相关性系数分别为+0.352、+0.298、+0.309,均呈显著的相关关系(p<0.05),与当年4月平均最高温度、7月平均温度以及上年11月最低温度间的相关性系数分别为-0.297、-0.356、-0.293,均存在显著的相关关系(p<0.05);晚材径向生长与当年10月的平均最高温度的相关性系数为+0.296,存在显著的相关关系(p<0.05);早材、晚材径向生长与降水量的相关关系均不密切,相关性均没有达到显著的程度(p>0.05); (6)柳杉径向生长与气候因子(温度、降水量)间的函数模型为:Y=0.947-0.108P+0.125严+0.141 p2+0.103 T*P-0.093P3+0.43 T2* P+0.163 T*P2(R=0.679,R2=0.460,F=5.241,p<0.01) (7)多个气候因子的变化影响柳杉的径向生长,明显受生长季(4-8月)温度和降水量的综合影响,温度和降水量的相对变化影响柳杉体内各项代谢活动,导致径向生长量发生变化,生长季的温度和降水量对柳杉径向生长起主导作用。