摘 要:在山西太原和靈石兩個地區(qū),對刺槐和旱柳的年輪生態(tài)反應(yīng)值進行了研究。對刺槐和旱柳年輪取樣,使用年輪寬度和離差值計算樹種在該地區(qū)年輪生態(tài)反應(yīng)值。試驗結(jié)果表明,樹木年輪對生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性有一定的相關(guān)性。刺槐樹種樹木年輪生態(tài)反應(yīng)值為1.292,旱柳樹種樹木年輪生態(tài)反應(yīng)值為1.762。刺槐在該地區(qū)對生態(tài)環(huán)境反應(yīng)度較低,長勢較好;旱柳對該地區(qū)生態(tài)環(huán)境反應(yīng)度較高,長勢較差。生態(tài)反應(yīng)值與樹木生長情況呈負相關(guān),可以作為樹木對生態(tài)環(huán)境適應(yīng)能力的評價指標。
關(guān)鍵詞:樹木年輪;生態(tài)反應(yīng)值;相關(guān)性
中圖分類號:S718.4 文獻標識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.12.025
在保護環(huán)境和維持循環(huán)經(jīng)濟中,水土保持起著舉足輕重的作用。植物是水土保持中的核心問題,植物的生長適應(yīng)情況直接關(guān)系著水土保持的成果。本試驗通過對刺槐和旱柳年輪生態(tài)反應(yīng)值的研究,為樹木與生態(tài)環(huán)境適應(yīng)情況提供理論依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 試驗材料
選擇刺槐、旱柳為試驗材料。刺槐又名洋槐,屬蝶形花科刺槐屬的落葉喬木。原生于北美洲,現(xiàn)被廣泛引種到亞洲、歐洲等地。旱柳,屬楊柳科柳屬的落葉喬木。中國分布于東北、華北平原、西北黃土高原等地。
1.2 試驗地概況
調(diào)查地點選在晉中太原和靈石地區(qū)。太原地區(qū)和靈石地區(qū)相距150 km,均屬暖溫帶大陸性季風氣候,四季變化明顯。春季干燥多風,夏季炎熱多雨,秋季天高氣爽,冬季寒冷少雪。太原盆地平均溫度在8~10 ℃之間。靈石地區(qū)平均溫度9.9~10.6 ℃之間。
1.3 試驗方法
選取長勢茂盛,健康狀況良好的樹木。取樣要求:每棵樹木采集樹芯,取樣數(shù)量不少于兩個樣本;確定為坡地取樣和平地取樣兩種方法。工具包括測量、取樣、記錄、儲藏、電腦等設(shè)備。注意樣品保存和運輸。
1.4 數(shù)據(jù)處理
1.4.1 樹木年輪生態(tài)敏感度 離差是單項數(shù)值與期望值之差。期望值即樹木年輪平均值。計算樹種年輪值與期望值之差,即單個生態(tài)反應(yīng)值。
1.5 年輪測量方法
2 結(jié)果與分析
2.1 靈石刺槐年輪分析
在10年間,靈石地區(qū)刺槐年輪寬度與期望對比可知(圖1),共計有4年年輪值高于期望值,有4年年輪值低于期望值,有2年年輪值與期望值接近。
2.2 太原地區(qū)旱柳年輪離差分析
從2011—2002年太原地區(qū)旱柳年輪離差結(jié)果(表2),通過公式計算得出旱柳在該地區(qū)年輪生態(tài)反應(yīng)值為1.762,期望值即樹木年輪平均值為5.736。
根據(jù)太原旱柳年輪寬度和年輪變化期望值(圖2),10年間,有4年年輪值高于期望值,有4年年輪值低于期望值,有2年年輪值與期望值接近。
2.3 年輪值和生態(tài)適應(yīng)值相關(guān)關(guān)系
根據(jù)年輪分析結(jié)果,將所有結(jié)果統(tǒng)計于表3。在刺槐和旱柳取樣過程中,刺槐樹齡較小于旱柳。根據(jù)生態(tài)反應(yīng)值的大小,以及年輪和期望關(guān)系圖,在這10年過程中,生態(tài)環(huán)境大勢相同的情況下,刺槐生長情況受到生態(tài)環(huán)境影響較小,相反旱柳生長情況則受到生態(tài)環(huán)境影響較大??梢姌淠旧L情況與生態(tài)反應(yīng)值呈負相關(guān),即生態(tài)反應(yīng)值越大,生長情況受到環(huán)境影響越大,生長情況較差;反之生態(tài)反應(yīng)值越小,生長情況受到環(huán)境影響越小,生長情況較好。
3 結(jié)論與討論
不同的樹種對生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性存在差異,從試驗中兩種樹種年輪值對生態(tài)反應(yīng)值比較結(jié)果可以得出,刺槐在該地區(qū)對生態(tài)環(huán)境反應(yīng)度較低,長勢較好;旱柳對該地區(qū)生態(tài)環(huán)境反應(yīng)度較高,長勢較差。生態(tài)反應(yīng)值與樹木生長情況呈負相關(guān),可以作為樹木對生態(tài)環(huán)境適應(yīng)能力的評價指標。
在本試驗過程中,采用樹種較少,且年輪平均寬度存在差異,對結(jié)果有可能存在一定影響,有待于進一步論證。
參考文獻:
[1] Zobel B J,Van Buijtenen J P. Wood variation:Its causes and control[M].Berlin:Springer-Verlag,1989.
[2] 吳祥定.樹木年輪與氣候變化[M].北京:氣象出版社,1990.
[3] 吳祥定,邵雪梅.中國秦嶺地區(qū)樹木年輪密度對氣候響應(yīng)的初步分析[J].應(yīng)用氣象學報,1994,5(2):253-256.
[4] 謝孝福.植物引種學[M].北京:科學出版社,1994.
[5] 王婷,于丹,李江風,等.樹木年輪寬度與氣候變化關(guān)系研究進展[J].植物生態(tài)學報,2003,27(1):23-33.
[6] 郭明輝,陳廣勝,王金滿,等.紅松人工林木材解剖特征與氣象因子的關(guān)系[J].東北林業(yè)大學學報,2004,28(4):30-35.
[7] 侯愛敏,彭少麟,周國逸.樹木年輪對氣候變化的響應(yīng)研究及其應(yīng)用[J].生態(tài)科學,1999,18(3):16-22.
[8] 趙西平,郭明輝,朱熙嶺.溫度對樹木生長與木材形成影響的研究進展[J].森林工程,2005,21(6):1-4,31.
[9] 張志華,吳祥定,李驥.利用樹木年輪資料重建新疆東天山300多年來干旱日數(shù)的變化[J].應(yīng)用氣象學報,1996,7(1):53-60.