华北芦芽山白杄径向生长节律的气候响应及其垂直变化

拟以华北地区特有树种白杄为对象，选择芦芽山为研究区，以茎秆径向生长连续监测、微钻孔取样，木质部组织切片和年轮分析为主要手段，重点从茎秆直径变化、木质部形成和细胞生长变化水平，在年、月、旬、候等时间尺度上，研究径向生长的年内与年际节律；在不同海拔高度设置观测样区进行同步观测与分析，揭示树木径向生长节律的垂直变化及其对气候要素的响应。.拟解决的关键科学问题及意义：（1）确定木质部细胞变化的主要阶段、发生时间及其在茎杆径向变化监测曲线中的对应特征；（2）确定茎杆生长节律与气候因子的关系及其在海拔梯度上的变化，明确白杄生长的最佳气候条件；（3）建立微钻孔取样、茎杆变化监测和树木年轮数据耦合分析的科学方法，深化树木径向生长与气候关系的基础理论研究。

本研究对华北芦芽山优势针叶树种白扦径向生长—气候关系及其垂直变化进行了研究，通过定位观测、实地取样及实验数据对比分析，得出以下结论：（1）低海拔下林线附近白扦径向生长与高海拔上林线附近的生长规律不同。在低海拔区域径向生长与5月和6月平均气温负相关，随着海拔升高这种相关逐渐消失，直至高海拔区域，径向生长则呈现出与生长季气温的正相关。径向生长与降水关系随海拔高度的变化恰恰相反；（2）上述生长-气候关系随海拔高度的变化的原因在于，生长季气候因子的胁迫作用强度不同。即：低海拔地区受干旱胁迫，高海拔受到多云雾、多雨造成的辐射量不足的胁迫；（3）位于海拔2100-2500 m的中海拔地区为白扦生长提供了最佳的生长环境，因此也是芦芽山地区的最佳造林地，这个地带树木生长与气候水热条变化相关不具显著性；（4）通过对比其他地区，特别是更加西部地区针叶树生长及其与气候条件的关系，可以初步判明，芦芽山白扦表现出了最为多样化的生长-气候关系。这种现象可能是半湿润区域向半干旱区域过度地带针叶树生长垂直变化的一种特有规律；（5）在低海拔和高海拔地区木质部细胞的生长模式有所不同，与低海拔生长相比，高海拔地带木质部的生长时间比低海拔缩短近1个月，细胞数量也只有低海拔的1/2，但表现出较高的生长速率。