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        干旱對(duì)廬山日本柳杉徑向生長(zhǎng)量的影響

        2021-01-27 01:06:14許方岳陳帥威王立夫幸嬌萍彭琳玉張艷玲白天軍
        關(guān)鍵詞:樹(shù)輪柳杉廬山

        許方岳 ,陳帥威,王立夫,葉 清*,幸嬌萍,彭琳玉,張艷玲,白天軍

        (1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,江西南昌 330045;2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)鄱陽(yáng)湖流域森林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)國(guó)家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西南昌 330045;3.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院,福建福州 350002)

        【研究意義】氣候變化已是廣受學(xué)者們關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題,氣候變化背景下干旱事件將呈增加趨勢(shì),干旱事件經(jīng)常性發(fā)生且一次干旱發(fā)生時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)使社會(huì)經(jīng)濟(jì)遭受極大的損失[1]。中國(guó)地貌地勢(shì)較為復(fù)雜,氣候多變,自古以來(lái)災(zāi)害頻發(fā),其中干旱常年發(fā)生,給社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成不小的損失,據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明,干旱發(fā)生帶來(lái)的損失約占15%以上,且發(fā)生次數(shù)最多,約占總氣象災(zāi)害發(fā)生次數(shù)的33%[2]。【前人研究進(jìn)展】廬山地處長(zhǎng)江中下游以南的江西省北部,是干旱受災(zāi)情況較為嚴(yán)重的地區(qū)之一。依據(jù)《中國(guó)氣象災(zāi)害大典-江西卷》記錄,廬山歷史上的干旱災(zāi)害較多,春、夏、秋、冬都可能出現(xiàn)干旱。1952 年,九江夏旱,干塘2 706口;1955年,廬山9月中旬至12月中旬大旱,山上吃水困難;1963年,廬山春旱,山上飲水困難;1973年,廬山秋旱連冬旱,山下耕作困難,山上供水困難;1978年,廬山夏、秋連旱,山上供水困難;1997年,廬山春旱,山上供水困難……近些年,干旱依然對(duì)廬山自然環(huán)境、旅游經(jīng)濟(jì)及人民生活有一定影響,廬山珍貴的森林資源與干旱之間關(guān)系的研究也變得更為重要。國(guó)內(nèi)外的研究人員對(duì)針葉樹(shù)樹(shù)輪與氣象因子間的關(guān)系進(jìn)行了大量的研究。在對(duì)挪威云杉(Picea asperataMast.)的樹(shù)輪寬度和氣候因素等方面進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)樹(shù)輪寬度與當(dāng)年7 月中旬到8 月的平均氣溫為正相關(guān)[3]。中國(guó)天山氣候因子對(duì)西伯利亞落葉松(Larix sibiricaLedeb)徑向生長(zhǎng)的影響,通過(guò)線性回歸模擬基底面積增量的趨勢(shì),表明西伯利亞落葉松的生長(zhǎng)速率先增加后減小,且對(duì)干旱和半干旱地區(qū)的森林區(qū)域產(chǎn)生更大的影響[4]。在大興安嶺的漠河地區(qū)研究結(jié)果顯示,落葉松的樹(shù)輪寬度隨樹(shù)木生長(zhǎng)期前的氣溫波動(dòng)而波動(dòng),且十分敏感[5]。在庫(kù)都爾地區(qū)研究興安落葉松發(fā)現(xiàn):在5月份和7月份當(dāng)?shù)氐臍鉁嘏c興安落葉松樹(shù)輪寬度的變化表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,樹(shù)輪寬度變化與6~8 月份PDSI(帕默爾干旱指數(shù))呈顯著相關(guān)關(guān)系,表明區(qū)域降水和溫度對(duì)興安落葉松的生長(zhǎng)共同發(fā)揮作用[6]。通過(guò)不同時(shí)間尺度的標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(SPEI)與植被狀況關(guān)系的研究,發(fā)現(xiàn)人工林和天然林二者受持續(xù)干旱影響程度較短期干旱影響程度深[7]。【本研究切入點(diǎn)】本文將研究廬山日本柳杉近幾十年來(lái)徑向生長(zhǎng)量變化,結(jié)合廬山歷史觀察氣象數(shù)據(jù)探討廬山日本柳杉徑向生長(zhǎng)量與干旱之間的關(guān)系?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】研究日本柳杉徑向生長(zhǎng)量及干旱指數(shù)的趨勢(shì)變化、周期變化,分析日本柳杉徑向生長(zhǎng)量對(duì)近幾十年干旱變化的響應(yīng),為了解廬山日本柳杉在干旱災(zāi)害背景下的生長(zhǎng)情況提供一定的參考依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)概況

        廬山自然保護(hù)區(qū)地處江西省九江市(115°51'~116°07'E,29°30'~29°41'E),海拔25.0~1 473.8 m,根據(jù)多年廬山氣象數(shù)據(jù)記載,廬山溫度適宜,全年平均溫度11.4 ℃,年降水量在1 900 mm 左右。廬山擁有兩千多種野生植物,其中大約有40多種植物第一次在廬山被發(fā)現(xiàn)或用廬山命名,其復(fù)雜的地理自然環(huán)境,使得古老的植物類(lèi)型得以保存,也有利于新的植物類(lèi)型引種成功[8],這其中,日本柳杉是廬山的重要樹(shù)種之一。本文選取廬山南山公路沿線3塊樣地對(duì)日本柳杉徑向生長(zhǎng)量進(jìn)行研究,海拔分別為800 m,950 m和1 150 m(圖1)。

        圖1 研究區(qū)域圖Fig.1 Map of study area

        1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

        本文所使用氣象數(shù)據(jù)均來(lái)自中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn/site/index.html)。下載了1955—2015年廬山自然保護(hù)區(qū)溫度、降水量等氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)。利用Excel 2016對(duì)氣象數(shù)據(jù)、日本柳杉標(biāo)準(zhǔn)年表進(jìn)行整理,SPSS進(jìn)行相關(guān)性與回歸分析,并通過(guò)MATLAB進(jìn)行小波分析。徑向生長(zhǎng)量變化通過(guò)建立日本柳杉標(biāo)準(zhǔn)化年表來(lái)表達(dá)。

        1.3 研究方法

        1.3.1 樣品采集和年表的建立 本研究于2018 年7 月份在廬山自然保護(hù)區(qū)南坡3 個(gè)不同海拔高度處A、B、C 3 個(gè)樣點(diǎn)采樣(A=800 m、B=950 m、C=1 150 m,圖1 和表1),選取的樣點(diǎn)為日本柳杉生態(tài)環(huán)境良好,離環(huán)山道路保持20 m 左右的距離并受人為干擾較少的日本柳杉純林樣地,3 個(gè)取樣點(diǎn)的基本信息如表1 所示。

        表1 廬山A、B、C 3個(gè)海拔樹(shù)輪采樣點(diǎn)信息Tab.1 Sampling point information of three altitude tree rings in Lushan A,B and C

        在完成所有的預(yù)處理工作后,用COFECHA 程序[9]以及WinDENDRO 樹(shù)輪分析系統(tǒng)(測(cè)量精度為0.01 mm)控制樹(shù)輪寬度質(zhì)量,檢驗(yàn)交叉定年,如果輸出結(jié)果中出現(xiàn)問(wèn)題或者相關(guān)系數(shù)的年份較低,就要進(jìn)行再次調(diào)整和檢查,盡可能避免人為誤差,要保證測(cè)量和定年的準(zhǔn)確性。為了消除樹(shù)木之間競(jìng)爭(zhēng)的相互干擾和樹(shù)木生長(zhǎng)與自身年齡相關(guān)的生長(zhǎng)趨勢(shì)所導(dǎo)致的非一致性波動(dòng)[10],需要在ARSTAN程序[11]中利用負(fù)指數(shù)和樣條函數(shù)來(lái)進(jìn)行趨勢(shì)處理以及標(biāo)準(zhǔn)化的操作;通過(guò)雙權(quán)重平均法對(duì)樹(shù)輪曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,最終建立廬山日本柳杉標(biāo)準(zhǔn)年表(STD)。

        1.3.2 潛在蒸散量SPEI 計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(SPEI)[12]用來(lái)反映某一區(qū)域的干旱情況,通過(guò)計(jì)算降水量與蒸散量的差值,比較其與平均狀態(tài)的離散程度。SPEI 計(jì)算公式復(fù)雜,所需參數(shù)較多,本研究采用R語(yǔ)言SPEI計(jì)算程序包對(duì)廬山的標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)進(jìn)行計(jì)算。SPEI具有不同時(shí)間尺度(可取1月、3月、6月、12月等)特點(diǎn),文中主要分析12個(gè)月時(shí)間尺度下的SPEI指數(shù)。參考《氣象干旱等級(jí)》對(duì)SPEI干濕等級(jí)的劃分,將干旱劃分為5個(gè)等級(jí),見(jiàn)表2。

        表2 SPEI等級(jí)劃分Tab.2 SPEI classification

        1.3.3 小波分析 小波函數(shù)是進(jìn)行小波分析的基礎(chǔ),其振蕩特性可以將其快速衰減為0[13],本研究基于小波分析原理,利用MATLAB 軟件的wavemenu 窗口進(jìn)行時(shí)間序列的小波分析,并算出小波系數(shù)實(shí)部,將實(shí)部數(shù)據(jù)整理好后輸入Surface 12.0,進(jìn)行小波系數(shù)等值線圖制作。

        1.3.4 Mann-Kendall 突變分析 由于Mann-Kendall 突變分析方法[14]在運(yùn)用時(shí)不用考慮樣本的分布形態(tài),且檢驗(yàn)范圍較廣、計(jì)算簡(jiǎn)便和定量化程度較高,所以自1945 年Mann-Kendall 突變檢驗(yàn)分析提出以來(lái),這個(gè)突變檢驗(yàn)方法就在氣象學(xué)中被廣泛運(yùn)用。本研究采用這個(gè)方法對(duì)廬山自然保護(hù)區(qū)日本柳杉生長(zhǎng)量和廬山干旱進(jìn)行突變分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 廬山日本柳杉標(biāo)準(zhǔn)年表

        2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)年表建立 廬山日本柳杉標(biāo)準(zhǔn)年表的主要統(tǒng)計(jì)特征見(jiàn)表3,其中平均敏感度反映了樹(shù)輪寬度對(duì)氣候變化的敏感程度,廬山日本柳杉年表中平均敏感度為0.155,與亞熱帶地區(qū)華南五針?biāo)赡瓯砥骄舾卸冉咏黐15],一階自相關(guān)系數(shù)反映了上年氣候變化對(duì)當(dāng)年樹(shù)木生長(zhǎng)的影響,一階自相關(guān)系數(shù)0.606 比較高,表明前年的氣候條件對(duì)日本柳杉生長(zhǎng)有一定影響。同時(shí),樣本總體代表量為0.94,均大于樣本總體代表系數(shù)臨界值(0.85),說(shuō)明年表的樣本量能夠較好的代表該區(qū)域的總體特性。日本柳杉標(biāo)準(zhǔn)年表的平均敏感度、信噪比、樣本代表性都較好,說(shuō)明其適合進(jìn)行樹(shù)輪氣候分析。

        樹(shù)輪寬度指數(shù)大于1 說(shuō)明該年樹(shù)輪寬度指數(shù)大于模擬的理想樹(shù)輪寬度指數(shù),日本柳杉生長(zhǎng)良好;小于1說(shuō)明該年樹(shù)輪寬度指數(shù)小于預(yù)期標(biāo)準(zhǔn),日本柳杉生長(zhǎng)情況不理想。由圖2可以看出日本柳杉標(biāo)準(zhǔn)年表樹(shù)輪寬度指數(shù)變化趨勢(shì)波動(dòng)明顯,其中有幾處生長(zhǎng)情況低于預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間序列,如1967—1970 年、1977—1981年、2004—2012年,此外,還有個(gè)別年份也出現(xiàn)低于標(biāo)準(zhǔn)的情況。

        表3 樣本序列基本統(tǒng)計(jì)特征Tab.3 Basic statistical characteristics of the sample sequence

        2.1.2 樹(shù)輪寬度指數(shù)周期分析 從圖3中的UF 可以看出,廬山自然保護(hù)區(qū)日本柳杉生長(zhǎng)量呈低-高-低的趨勢(shì),1974—2009年和2017年UF值大于0,表明在這一時(shí)期,徑向生長(zhǎng)量呈上升趨勢(shì),其他年份UF值都小于0,徑向生長(zhǎng)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì),在±1.96 臨界線內(nèi)UF、UB 曲線相交于1973、2015 年,說(shuō)明年生長(zhǎng)量突變年份可能為1973、2015年。

        圖2 廬山日本柳杉標(biāo)準(zhǔn)年表Fig.2 The standardized chronology of Lushan Cryptomoria japonica

        通過(guò)Matlab計(jì)算樹(shù)輪寬度指數(shù)小波系數(shù)實(shí)部,再用Surface制作等值線圖,等值線圖可以準(zhǔn)確反映日本柳杉生長(zhǎng)量在不同時(shí)間尺度的周期變化情況,還可以反應(yīng)它在時(shí)間域中的分布狀況,進(jìn)而能判斷在不同的時(shí)間尺度上,廬山日本柳杉生長(zhǎng)量變化趨勢(shì)。從圖4可以看出,在廬山日本柳杉生長(zhǎng)量演變過(guò)程中存在著多個(gè)尺度的周期變化規(guī)律,在26~32年的尺度上,出現(xiàn)了高低起伏的震蕩。

        圖3 日本柳杉生長(zhǎng)量M-K突變檢驗(yàn)曲線Fig.3 M-K mutation test curve of Cryptomoria japonica growth

        圖4 小波系數(shù)實(shí)部等值線圖Fig.4 The contour of the real part of the wavelet coefficient

        2.2 廬山標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(SPEI)分析

        2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(SPEI)統(tǒng)計(jì)與分析 根據(jù)中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)提供的廬山自然保護(hù)區(qū)氣象資料,包括1955—2015 年共61 年每月的平均氣溫、降水等,根據(jù)不同尺度(月、季、半年和年尺度)計(jì)算SPEI(用SPEI1、SPEI3、SPEI6、SPEI12 表示,圖5),分析廬山近61 年來(lái)的干旱變化特征。分析的時(shí)間尺度越短,SPEI 對(duì)降水的響應(yīng)也越快,其值在圍繞0 值變化的頻次也越快;隨著時(shí)間尺度的增長(zhǎng),SPEI 正負(fù)變化的周期數(shù)減少。從圖5 可以看出,SPEI1 沿著0 值上下劇烈波動(dòng),未呈現(xiàn)出明顯的干濕交替現(xiàn)象;而隨著時(shí)間尺度的增加,SPEI3、SPEI6 波動(dòng)周期增長(zhǎng),能夠反映干濕季節(jié)變化規(guī)律;SPEI12相對(duì)集中、穩(wěn)定,更能反映干旱年變化特征。SPEI 連續(xù)為負(fù)值并且能夠達(dá)到-1.0 時(shí)(中旱及以上)表示干旱事件的開(kāi)始,SPEI 變?yōu)檎禃r(shí)表示干旱時(shí)間的結(jié)束,開(kāi)始到結(jié)束的時(shí)間跨度即為干旱事件的持續(xù)時(shí)間。

        圖5 廬山SPEI年際變化Fig.5 Inter-annual variation of SPEI in Lushan

        結(jié)果表明,近61年(1955—2015年),廬山自然保護(hù)區(qū)月尺度中旱及以上干旱事件共有97個(gè),平均持續(xù)時(shí)間為2個(gè)月,其中重旱和特旱事件共計(jì)33個(gè);季尺度中旱及以上干旱事件共有47個(gè),平均持續(xù)時(shí)間為4個(gè)月,其中重旱及特旱事件共計(jì)23個(gè);半年尺度中旱及以上干旱事件共有23個(gè),平均持續(xù)時(shí)間為9個(gè)月,其中重旱和特旱事件共計(jì)14個(gè);年尺度中旱及以上干旱事件共有14個(gè),平均持續(xù)時(shí)間為14個(gè)月,其中重旱及特旱事件共計(jì)9個(gè)。

        2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(SPEI)周期分析 為了明確廬山干旱的年變化特征,本文對(duì)SPEI12 進(jìn)行了M-K突變分析和小波周期分析。從圖6的M-K突變分析可以看出,1970—1886年、1990—1992年、1994—2010 年UF 值大于0,表明在這一時(shí)期,廬山自然保護(hù)區(qū)趨于濕潤(rùn),其他年份UF 值都小于0,都呈現(xiàn)趨于干旱的趨勢(shì),在上下2條±1.96(α=0.05)的置信區(qū)間內(nèi)1966—2015年廬山自然保護(hù)區(qū)SPEI的UF 與UB 兩條曲線在1968和2004年出現(xiàn)交叉點(diǎn),但只有1968年的交點(diǎn)在置信區(qū)間內(nèi),這說(shuō)明1968年為干旱和濕潤(rùn)的突變年。1968—2004年廬山自然保護(hù)區(qū)有濕潤(rùn)的趨勢(shì),而2004年以后突變?yōu)楦珊禋夂颉?/p>

        圖7 為標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)SPEI的小波時(shí)間序列等值線圖,從圖7 可以看出,在干旱演變過(guò)程中存在著3~8 a、9~14 a、15~25 a、26~32 a的4類(lèi)尺度的周期變化規(guī)律,其中30年左右為SPEI大周期。

        圖6 年尺度標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(SPEI12)M-K突變檢驗(yàn)曲線Fig.6 Annual scale standardized precipitation evapotranspiration index(SPEI12)M-K mutation test curve

        圖7 小波系數(shù)實(shí)部等值線圖(SPEI12)Fig.7 Real-line contour plot of wavelet coefficients(SPEI12)

        2.3 廬山日本柳杉樹(shù)輪寬度指數(shù)與SPEI相關(guān)分析

        2.3.1 樹(shù)輪寬度指數(shù)與SPEI相關(guān)性分析 相關(guān)性研究的時(shí)間序列選取兩者的共同包含年份,即1966—2015 年。SPEI月尺度數(shù)據(jù)對(duì)氣候因素較為敏感,長(zhǎng)時(shí)間尺度干濕變化波動(dòng)周期長(zhǎng),且更加穩(wěn)定,能夠更好的反映干旱的年際變化特點(diǎn)[16]。因?yàn)闃?shù)輪寬度指數(shù)反映了年尺度上的變化特征,在與SPEI 不同尺度的相關(guān)分析中,其與SPEI12相關(guān)性最強(qiáng)(SPEI1:0.318*;SPEI3:0.276;SPEI6:0.302*;SPEI12:0.389**),所以本文采用SPEI12(下文所提SPEI均為SPEI12)與日本柳杉樹(shù)輪寬度指數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的相關(guān)分析。

        圖8可以看出樹(shù)輪寬度指數(shù)與前年8月至當(dāng)年6月的SPEI都有相關(guān)性,且與當(dāng)年5月的SPEI相關(guān)性最強(qiáng)。說(shuō)明當(dāng)年的樹(shù)木生長(zhǎng)受到了前一年秋冬季與當(dāng)年春夏季水分虧盈的影響,特別是當(dāng)年5月的水分。

        2.3.2 樹(shù)輪寬度指數(shù)與SPEI 周期分析 小波方差圖能反映廬山日本柳杉生長(zhǎng)量和干旱時(shí)間序列的波動(dòng)能量中存在的主周期。在研究廬山日本柳杉生長(zhǎng)量的小波方差圖中(圖9)有一個(gè)相對(duì)明顯的峰值,就是30 年的時(shí)間尺度,說(shuō)明30 年左右的周期震蕩最強(qiáng),為生長(zhǎng)量變化的主周期。廬山干旱指數(shù)SPEI12 的小波方差圖中(圖9)存在4 個(gè)明顯的峰值,它們順次對(duì)應(yīng)著31 年、21 年、11 年和6 年的時(shí)間尺度。最大周期為31 年,說(shuō)明該尺度震蕩最強(qiáng)烈,為干旱變化的第一主周期,21 年、11 年、6 年尺度分別為第二、三、四主周期。

        圖8 廬山日本柳杉樹(shù)輪寬度指數(shù)與SPEI12相關(guān)關(guān)系Fig.8 Correlation between the width index of the Cryptomoria japonica and the SPEI12

        根據(jù)小波方差檢驗(yàn)的結(jié)果,繪制出了廬山日本柳杉生長(zhǎng)量和干旱演變的第一主周期小波系數(shù)圖(圖10)。圖10 顯示,廬山日本柳杉生長(zhǎng)量在30 年特征時(shí)間尺度上,生長(zhǎng)量變化的平均周期為20 年左右,大約經(jīng)歷了2 個(gè)豐-欠轉(zhuǎn)換期;干旱在31 年特征時(shí)間尺度上(圖10),廬山干旱的平均變化周期為20 年左右,大約2個(gè)周期的豐-欠變化。同時(shí)可分析出,日本柳杉生長(zhǎng)量豐-欠變化相對(duì)干旱的變化會(huì)推遲一到兩年左右。

        圖9 小波方差Fig.9 Wavelet variance diagram

        圖10 小波系數(shù)Fig.10 Wavelet coefficient diagram

        3 討論

        樹(shù)木生長(zhǎng)過(guò)程中,輪寬度的年際差異反映了樹(shù)木徑向生長(zhǎng)對(duì)氣候變化的響應(yīng),溫度降水等氣候條件適宜,樹(shù)輪則可形成寬輪,而在不利的氣候條件下,形成的樹(shù)輪則較窄[17-18]。采用標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(SPEI)評(píng)價(jià)廬山自然保護(hù)區(qū)氣候干濕變化,通過(guò)建立了日本柳杉的標(biāo)準(zhǔn)化年表,分析廬山日本柳杉徑向生長(zhǎng)情況,并探討廬山自然保護(hù)區(qū)日本柳杉徑向生長(zhǎng)量對(duì)干旱的響應(yīng)。研究結(jié)果表明:

        (1)日本柳杉標(biāo)準(zhǔn)年表樹(shù)輪寬度指數(shù)變化趨勢(shì)波動(dòng)明顯,其中1967—1970 年、1977—1981 年、2004—2012 年生長(zhǎng)情況低于預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間序列。其樹(shù)輪寬度指數(shù)在26~32 年的尺度上,有高低起伏的主周期震蕩變化特征。

        (2)廬山自然保護(hù)區(qū)SPEI計(jì)算結(jié)果中,月尺度中旱及以上干旱平均持續(xù)時(shí)間為兩個(gè)月,季尺度平均持續(xù)時(shí)間為4個(gè)月,半年尺度平均持續(xù)時(shí)間為9個(gè)月,年尺度平均持續(xù)時(shí)間為14個(gè)月。1968年為廬山干旱和濕潤(rùn)的突變年,1968—2004 年廬山自然保護(hù)區(qū)有濕潤(rùn)的趨勢(shì),而2004 年以后突變?yōu)楦珊禋夂?。在廬山干旱演變過(guò)程中存在30年尺度的SPEI大周期。

        (3)不同尺度的標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)與日本柳杉樹(shù)輪寬度相關(guān)性不同,年尺度計(jì)算的SPEI12相關(guān)性最強(qiáng),樹(shù)輪寬度指數(shù)與干旱呈正相關(guān)關(guān)系。廬山日本柳杉徑向生長(zhǎng)量與干旱狀況大致呈現(xiàn)出一致的變化趨勢(shì),年尺度標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)與日本柳杉樹(shù)輪寬度指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析,可看出上年秋冬季節(jié)和當(dāng)年春夏季節(jié)的干旱與當(dāng)年日本柳杉徑向生長(zhǎng)顯著相關(guān),說(shuō)明上年秋冬季節(jié)至當(dāng)年春夏季節(jié)的干旱對(duì)廬山日本柳杉當(dāng)年生長(zhǎng)量有一定的影響。

        (4)在1968—1970 年廬山地區(qū)重旱,日本柳杉樹(shù)輪寬度指數(shù)較低,尤其是1969 年,樹(shù)輪寬度只有0.682,遠(yuǎn)低于預(yù)期標(biāo)準(zhǔn),1968 年6 月至1969 年6 月廬山自然保護(hù)區(qū)SPEI12 明顯低于-1.5,該地區(qū)干旱達(dá)到重旱至特旱程度,因此嚴(yán)重影響日本柳杉的樹(shù)輪生長(zhǎng);2005—2013年廬山地區(qū)干旱程度較嚴(yán)重且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),日本柳杉受干旱影響嚴(yán)重,長(zhǎng)勢(shì)差,年輪寬度在2008年呈現(xiàn)最低,同樣筆者發(fā)現(xiàn)在2007年8月至2008年6月SPEI12較低,該地區(qū)2008年3月特旱,其余月份達(dá)到重旱程度。

        4 結(jié)論

        廬山日本柳杉徑向生長(zhǎng)量變化與干旱發(fā)生有一定的關(guān)系,干旱事件的發(fā)生會(huì)阻礙日本柳杉的生長(zhǎng),干旱等級(jí)越嚴(yán)重的時(shí)候,廬山日本柳杉的徑向生長(zhǎng)量也越小。日本柳杉生長(zhǎng)量的周期變化與干旱周期變化接近,日本柳杉生長(zhǎng)量變化相對(duì)干旱的變化會(huì)持續(xù)一到兩年左右。

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