基于年轮水分输导模式的树冠生产力结构与评价

前期研究发现，不同年轮的水分输导能力差异显著，提出了"林木年轮水分输导模式"。据此可得到很多理论推断，如树干中单位数量的输导组织以年轮年龄和年轮断面积为函数支承单位数量的叶子；某年生年轮是否在生理上仅和对应年龄部位的叶片相连，将决定树冠中叶片在空间的年龄分布和生产力结构。这些推断在理论上，构建了水分输导-年轮-林木生产力结构与评价之间的关系。可认为这是一个全新的研究思路和方法。本项研究试图以北方常见的8个树种的活立木染色实验、显微观察分析、树干茎流测定、树干和树冠解析及林木生物量调查数据为基础，进一步丰富和完善林木年轮水分输导模式；确定某年生长的年轮是否在生理上仅和对应年龄部位的叶片相连。期望在理论上构建基于年轮水分输导的树冠生产力结构与森林生产力评价方法体系；在应用层面，构建相对精确的树木生产力（叶量、叶面积、材积生长量等）与年轮年龄、年轮断面积及年轮水分输导能力系数之间的估测模型。

在国内外首次提出了“树木年轮水分输导模式”理论，依据这一理论发现：树冠生产力结构决定于具有水分输导能力的枝条横断面积的空间分布。树冠中当年生长的枝条部位上着生的叶面积与总叶面积的比值并不是一个常数，受到多种因子的影响。枝条上着生的叶面积与枝条基部横断面积具有极显著的相关性，其回归系数定义为树木生长能力系数，可反映树木生产能力的大小，同时这一系数也受到枝条机械支撑作用所产生的非生理性增粗的影响。杨树的枝条叶面积与枝条基部当年生长的年轮断面积、去年生长的年轮断面积、着枝深度具有显著的相关性，与枝长相关但显著性不高；而落叶松的枝条叶面积与枝条基部当年生长的年轮断面积、去年生长的年轮断面积、前年生年轮断面积均相关显著，与枝长、着枝深度无显著的相关性。