彭剑峰团队——2023年树轮研究的最新成果

研究成果（1）发表在国际期刊《Dendrochronologia》2023年78期。论文选取了信阳鸡公山地区油松和马尾松建立的6个树轮宽度年表作为研究对象。结果表明，两树种树轮宽度年表具有较好的一致性，当年4月降水和当年8月平均气温或当年8 - 10月平均最低气温是制约两树种生长的主要因素，但马尾松树轮对气候因子的响应比油松更为复杂。从生长情况看，1999-2005年是1979-2018年树木生长最低的时期，且马尾松在2005年之前生长状况好于油松，2005年之后相反。比较树木的低生长期年，研究树木在极端干旱年的生长弹性。通过对1988年、1999-2005年和2011年干旱年树轮的生长弹性指标的计算，结果发现油松对极端干旱的适应能力比马尾松更强，近40 a来在全球变暖和非极端干旱条件下，油松和马尾松的生态恢复和适应能力更强。这些结果对于预测气候过渡带异质森林景观中易受未来气候变化影响的树木恢复力和树种识别具有重要意义。

研究成果（2）发表在国际期刊《Ecological Indicators》2023年154期。本文利用一个典型的桐柏山马尾松树轮序列，分析了树轮年表、当地气候数据与河南省粮食生产指标(总播种面积、粮食总产量、亩产)的相关性。结果表明，3月和8月的温度是影响树木生长的主要限制因子，与树木生长同步关系最好的是总播种面积，在1959-2020年期间，树轮指数与总播种面积的相关性为0.747 (p < 0.001)，因此，本文利用桐柏山树轮资料重建了河南省124年总播种面积。研究也揭示了河南省粮食总播种面积出现了1920 -1930年代和1980- 2000年代两个明显的低潮期，并且也存在约2.57a ( p < 0.01)，2.89a (p <0.05)和10.95a (p < 0.1)三个变化周期，暗示了总播种面积及植被生长可能受到ENSO (2-7a周期)和太阳黑子活动(11a周期)等大尺度气候因子的强迫影响。综上所述，本研究呈现了一种理解总播种面积（粮食生产）长期变化的新方法，同时也是树轮研究的新应用和拓展。

研究成果（3）发表在国际期刊《Forests》2023年14期。本文基于西南地区的四川省南部的螺髻山长苞冷杉年轮数据，建立了250年冬季最低气温可靠的重建模型。树木年轮与前一年11月至当年3月的冬季最低气温(Tmin)呈极显著相关。基于这一关系，重建了1765 - 2014年的前一年11月至当年3月的冬季最低气温序列，该重建的方差解释量为37.8%。重建结果显示，在过去250年中有5个暖期(1765-1785、1795-1804、1827-1883、1901-1907、1989-2014)和4个冷期(1786-1794、1805-1826、1884-1900、1908-1988)。谱分析显示，在重建序列中存在显著的年际周期(2.3 ~ 2.4a、3.9 ~ 4.2a、8.9 ~ 9.7a)和年代际周期(23.0 ~ 28.9a)。空间相关分析和古气候记录比对表明，重建的冬季最低气温序列与大西洋多年代际涛动(AMO)具有显著的正相关，在过去250 a的变化中具有相对一致的冷暖周期。

研究成果（4）拟发表在国内核心期刊《生态学报》2024年上，这是一篇本科毕业生的习作。本研究基于秦岭东缘伏牛山龙池曼顶部的华山松（Pinus armandii Franch.）树轮宽度建立了不同年表，分析该地区树木生长对嵩县站器测气象数据（SX）和格点气象数据（CHN）的响应。结果表明：（1）树轮差值年表（RES）的统计参数优于标准年表（STD），含有较丰富的环境信息，适于树轮气候学研究；（2）RES年表与SX器测数据和CHN格点数据的相关分析结果都表明，龙池曼顶部华山松径向生长受上一年的气候条件影响较大，且对气温的响应高于降水，与上年7—8月和当年1月的平均气温以及上年5月降水量呈显著负相关，与上年8月的降水呈显著正相关；（3）CHN格点数据能更全面地揭示月平均最高温对华山松径向生长的影响，RES年表对两个数据集当年夏季(7—9月)的降水量都呈负相关，但达到显著负相关的月份有差异；（4）多源气候数据均表明该地区存在暖干化趋势，升温不利于华山松的生长。若未来暖干化持续，秦岭东缘龙池曼地区华山松生长会进一步受限，从而影响该地区的森林植被生产力和固碳潜力。