青藏高原树木年轮生态学研究

目录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 树木年轮生态学概念 2
1.3 青藏高原树木年轮生态学研究 3
第2章 树木年轮生态学研究方法 5
2.1 树木年轮样本的选择与采集 5
2.1.1 样点、树种、个体的选择 5
2.1.2 样本的采集 6
2.2 树木年轮的测量 8
2.2.1 树轮宽度 8
2.2.2 树轮密度 9
2.2.3 树轮稳定性同位素 9
2.3 树木年轮的交叉定年 10
2.3.1 交叉定年原理 10
2.3.2 交叉定年步骤 11
2.4 树木年轮年表 13
2.4.1 信号与噪声 13
2.4.2 树轮年表的制作 15
第3章 树木生态弹性 16
3.1 生态弹性的概念与研究 16
3.1.1 生态弹性的概念 16
3.1.2 树木生态弹性研究 16
3.2 青藏高原的树木生态弹性 19
3.2.1 树木年轮数据 19
3.2.2 极端干旱事件 21
3.2.3 树木生态弹性的计算 22
3.2.4 树木生态弹性的时空特征 22
3.2.5 青藏高原树木生态弹性的影响因素 24
3.3 青藏高原树木生长适应性策略 28
3.3.1 青海省同德县黄河河漫滩甘蒙柽柳林 29
3.3.2 影响甘蒙柽柳生长的环境因子 33
3.3.3 甘蒙柽柳的多株合生 36
第4章 森林衰退历史 38
4.1 研究背景 38
4.2 青海省曲麻莱县过去三个半世纪森林衰退历史 39
4.2.1 研究区概况与树轮数据 39
4.2.2 曲麻莱县森林衰退历史 39
4.2.3 曲麻莱县森林衰退原因探讨 41
4.3 青海省囊谦县过去四个世纪森林衰退历史 42
4.3.1 研究区概况与树轮数据 42
4.3.2 囊谦县森林衰退历史 43
4.3.3 囊谦县森林衰退原因探讨 44
4.4 青藏高原18世纪末森林死亡事件 45
4.4.1 研究区概况与树轮数据 45
4.4.2 青藏高原过去400年中的森林死亡事件 47
4.4.3 18世纪末森林死亡事件的原因 48
4.4.4 18世纪末森林死亡事件的后果 49
4.5 树木生长衰退鉴定方法 51
第5章 青藏高原高山林线树木年轮研究 52
5.1 研究背景 52
5.1.1 高山林线的概念 52
5.1.2 高山林线研究的科学问题 54
5.2 高山林线的树木生长 55
5.2.1 海拔梯度上的树木生长及其对气候的响应 55
5.2.2 高山林线树木生长及其与主要气候因子的关系 58
5.2.3 高山林线树木生长监测研究 63
5.3 高山林线的树木更新 63
5.4 高山林线位置的移动 66
第6章 古树树龄与生长历史 69
6.1 古树树龄鉴定方法 69
6.2 三江源区古树树龄与生长历史 71
6.2.1 区域树轮数据 71
6.2.2 杂多县古树树龄与生长历史 72
6.2.3 曲麻莱县古树树龄与生长历史 73
6.2.4 治多县古树树龄与生长历史 75
6.2.5 班玛县古树树龄与生长历史 77
第7章 青藏高原树轮数据网络 79
7.1 树轮数据的空间范围 79
7.2 树轮数据的时间长度 80
7.2.1 中国最长的树轮年表 80
7.2.2 千年树轮年表 81
7.3 树木生长与气候的关系 84
7.3.1 树轮宽度 84
7.3.2 树轮密度 87
7.3.3 树轮稳定性同位素 90
7.4 树木生长的时空格局 91
第8章 研究展望 94
参考文献 96
图目录
图1-1 树木年轮早材和晚材 2
图2-1 生态幅示意图 6
图2-2 树木伪年轮图 10
图2-3 树木丢失年轮示意图 10
图2-4 树轮样本定年标点示意图 12
图2-5 树轮交叉定年骨架图 12
图2-6 树轮宽度序列去趋势 14
图3-1 树木生长生态弹性变量计算示意图 18
图3-2 青藏高原28个典型柏树林采样点分布图 20
图3-3 极端干旱年的选取 22
图3-4 区域树木抵抗力与恢复力计算示意图 23
图3-5 极端干旱事件年及其前后树轮指数统计 23
图3-6 树木个体对极端干旱的抵抗力与恢复力统计箱线图 24
图3-7 极端干旱事件中各样点高抵抗力树木比例 25
图3-8 极端干旱事件中各样点高恢复力树木比例 25
图3-9 GLK值计算示意图 26
图3-10 树木抵抗力与其影响因素散点图 27
图3-11 树木恢复力与其影响因素散点图 28
图3-12 甘蒙柽柳采样点及气象站位置图 29
图3-13 同德县然果村甘蒙柽柳林 30
图3-14 同德县然果村一株甘蒙柽柳 30
图3-15 同德县甘蒙柽柳树轮宽度标准年表 32
图3-16 同德县甘蒙柽柳个体年龄递增与径向生长累加的关系 33
图3-17 柽柳倒木圆盘样本 33
图3-18 然果村甘蒙柽柳生长与风速的相关关系 34
图3-19 然果村甘蒙柽柳生长与径流的相关关系 34
图3-20 班多村甘蒙柽柳生长与风速的相关关系 35
图3-21 班多村甘蒙柽柳生长与径流的相关关系 35
图3-22 然果村甘蒙柽柳生长与风速的滑动相关 36
图3-23 多株合生的柽柳 36
图3-24 编号为RG-X05柽柳样本的分株年龄及半径 37
图4-1 曲麻莱县一棵大果圆柏及其生境 40
图4-2 过去372年曲麻莱县大果圆柏树木生长变化百分率 41
图4-3 曲麻莱县大果圆柏生长与温度和降水的相关关系 41
图4-4 囊谦县东坝乡树轮采样地实景 42
图4-5 囊谦县东坝乡森林衰退历史 43
图4-6 衰退树和非衰退树平均树轮宽度指数对比 44
图4-7 西藏墨脱县的森林衰退景观 45
图4-8 青藏高原东北部11个柏树树轮采样点位置分布图 46
图4-9 青海省都兰县树轮采样点实景 46
图4-10 青藏高原东北部树轮变化异常期鉴定 48
图4-11 森林死亡事件中释放树与非释放树生长状况 49
图4-12 18世纪末青藏高原东北部树轮异常空间图 50
图4-13 Dunde冰芯记录的10年分辨率微粒数据 50
图5-1 昌都市类乌齐县滨达乡川西云杉林线 53
图5-2 西藏定结县不同海拔喜马拉雅冷杉宽度与气候因子的相关系数 56
图5-3 西藏八宿县不同海拔云杉树轮序列平均敏感度及生长一致性 58
图5-4 芬兰纬度和青藏高原海拔梯度上树木生长变化对比 59
图5-5 芬兰纬度和青藏高原海拔梯度上树木生长关键期的变化 59
图5-6 西藏亚东县高山林线附近高山柏树轮宽度与气候因子的相关系数 60
图5-7 西藏八宿县川西云杉林线生态过渡带样方树木分布图 61
图5-8 青藏高原南部三条高海拔林线树轮宽度指数与5～7月平均蒸发散的关系 . 62
图5-9 西藏昂仁县大果圆柏林线树轮宽度指数与5～7月平均风速的关系 62
图5-10 西藏定结县不同海拔样地喜马拉雅冷杉更新历史和树轮宽度标准年表 . 64
图5-11 西藏定结县喜马拉雅冷杉林线更新与平均温度的相关系数 64
图5-12 去趋势后的冷杉幼苗更新与6～9月平均温度（TJJAS）的对应关系 65
图5-13 西藏昌都市丁青县川西云杉林线树木更新历史 66
图5-14 西藏丁青县昌娘林线（CNT）三个样地树木空间分布图 67
图6-1 三江源区大果圆柏树轮宽度标准年表及采样样本量 72
图6-2 杂多县昂赛乡大果圆柏古树 72
图6-3 杂多县昂赛乡大果圆柏古树树轮宽度序列 73
图6-4 曲麻莱县约改镇岗当村大果圆柏古树 74
图6-5 曲麻莱县约改镇岗当村大果圆柏古树树轮宽度序列 75
图6-6 治多县立新乡夏日寺旁大果圆柏古树 76
图6-7 治多县立新乡夏日寺旁大果圆柏古树树轮宽度序列 77
图6-8 班玛县马可河林场哑巴沟川西云杉“三江源第一松” 77
图6-9 班玛县马可河林场哑巴沟川西云杉“三江源第一松”树轮宽度序列 78
图7-1 青藏高原树木年轮数据库Google Earth地图 79
图7-2 青海都兰县热水古墓墓室的祁连圆柏原木 80
图7-3 青海都兰县公元前326 年至公元2000 年祁连圆柏树轮宽度年表与样本量 81
图7-4 西藏比如县大果圆柏树轮宽度标准年表与样本量 82
图7-5 西藏昌都市卡若区大果圆柏树轮宽度标准年表与样本量 83
图7-6 西藏林芝巨柏 83
图7-7 西藏比如县标准化降水蒸发指数（SPEI）重建 85
图7-8 西藏昌都市卡若区疏林和郁闭林大果圆柏（a）、西藏云杉（b）与气候因子的相关性 87
图7-9 藏东南川西云杉树轮最大晚材密度与温度的空间相关 88
图7-10 藏东南川西云杉树轮密度年表重建4～9月温度 88
图7-11 藏东南4～9月温度波动与太阳活动的关系 89
图7-12 昌都市川西云杉树轮最大晚材密度年表 89
图7-13 青藏高原南部川西云杉树轮最大晚材密度与树轮宽度差值序列 90
图7-14 波密地区云杉树轮氧同位素序列及云量反演 91
图7-15 青藏高原23个树木年轮采样点位置 92
图7-16 青藏高原23个样点在公共区间上的主成分及聚类分析 93
表目录
表3-1 青藏高原28个典型柏树林采样点信息 20
表3-2 青海省同德县甘蒙柽柳采样信息 31
表4-1 曲麻莱县大果圆柏树轮统计特征 40
表4-2 囊谦县东坝乡大果圆柏树轮采样信息 43
表4-3 青藏高原北部11个柏树树轮采样点信息 47
表6-1 三江源区杂多县、曲麻莱县、治多县和班玛县树轮统计特征 71
表7-1 青藏高原东南部5个树轮采样点信息 89