青藏高原樹(shù)木年輪生態(tài)學(xué)研究

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 樹(shù)木年輪生態(tài)學(xué)概念 2
1.3 青藏高原樹(shù)木年輪生態(tài)學(xué)研究 3
第2章 樹(shù)木年輪生態(tài)學(xué)研究方法 5
2.1 樹(shù)木年輪樣本的選擇與采集 5
2.1.1 樣點(diǎn)、樹(shù)種、個(gè)體的選擇 5
2.1.2 樣本的采集 6
2.2 樹(shù)木年輪的測(cè)量 8
2.2.1 樹(shù)輪寬度 8
2.2.2 樹(shù)輪密度 9
2.2.3 樹(shù)輪穩(wěn)定性同位素 9
2.3 樹(shù)木年輪的交叉定年 10
2.3.1 交叉定年原理 10
2.3.2 交叉定年步驟 11
2.4 樹(shù)木年輪年表 13
2.4.1 信號(hào)與噪聲 13
2.4.2 樹(shù)輪年表的制作 15
第3章 樹(shù)木生態(tài)彈性 16
3.1 生態(tài)彈性的概念與研究 16
3.1.1 生態(tài)彈性的概念 16
3.1.2 樹(shù)木生態(tài)彈性研究 16
3.2 青藏高原的樹(shù)木生態(tài)彈性 19
3.2.1 樹(shù)木年輪數(shù)據(jù) 19
3.2.2 極端干旱事件 21
3.2.3 樹(shù)木生態(tài)彈性的計(jì)算 22
3.2.4 樹(shù)木生態(tài)彈性的時(shí)空特征 22
3.2.5 青藏高原樹(shù)木生態(tài)彈性的影響因素 24
3.3 青藏高原樹(shù)木生長(zhǎng)適應(yīng)性策略 28
3.3.1 青海省同德縣黃河河漫灘甘蒙檉柳林 29
3.3.2 影響甘蒙檉柳生長(zhǎng)的環(huán)境因子 33
3.3.3 甘蒙檉柳的多株合生 36
第4章 森林衰退歷史 38
4.1 研究背景 38
4.2 青海省曲麻萊縣過(guò)去三個(gè)半世紀(jì)森林衰退歷史 39
4.2.1 研究區(qū)概況與樹(shù)輪數(shù)據(jù) 39
4.2.2 曲麻萊縣森林衰退歷史 39
4.2.3 曲麻萊縣森林衰退原因探討 41
4.3 青海省囊謙縣過(guò)去四個(gè)世紀(jì)森林衰退歷史 42
4.3.1 研究區(qū)概況與樹(shù)輪數(shù)據(jù) 42
4.3.2 囊謙縣森林衰退歷史 43
4.3.3 囊謙縣森林衰退原因探討 44
4.4 青藏高原18世紀(jì)末森林死亡事件 45
4.4.1 研究區(qū)概況與樹(shù)輪數(shù)據(jù) 45
4.4.2 青藏高原過(guò)去400年中的森林死亡事件 47
4.4.3 18世紀(jì)末森林死亡事件的原因 48
4.4.4 18世紀(jì)末森林死亡事件的后果 49
4.5 樹(shù)木生長(zhǎng)衰退鑒定方法 51
第5章 青藏高原高山林線(xiàn)樹(shù)木年輪研究 52
5.1 研究背景 52
5.1.1 高山林線(xiàn)的概念 52
5.1.2 高山林線(xiàn)研究的科學(xué)問(wèn)題 54
5.2 高山林線(xiàn)的樹(shù)木生長(zhǎng) 55
5.2.1 海拔梯度上的樹(shù)木生長(zhǎng)及其對(duì)氣候的響應(yīng) 55
5.2.2 高山林線(xiàn)樹(shù)木生長(zhǎng)及其與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系 58
5.2.3 高山林線(xiàn)樹(shù)木生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)研究 63
5.3 高山林線(xiàn)的樹(shù)木更新 63
5.4 高山林線(xiàn)位置的移動(dòng) 66
第6章 古樹(shù)樹(shù)齡與生長(zhǎng)歷史 69
6.1 古樹(shù)樹(shù)齡鑒定方法 69
6.2 三江源區(qū)古樹(shù)樹(shù)齡與生長(zhǎng)歷史 71
6.2.1 區(qū)域樹(shù)輪數(shù)據(jù) 71
6.2.2 雜多縣古樹(shù)樹(shù)齡與生長(zhǎng)歷史 72
6.2.3 曲麻萊縣古樹(shù)樹(shù)齡與生長(zhǎng)歷史 73
6.2.4 治多縣古樹(shù)樹(shù)齡與生長(zhǎng)歷史 75
6.2.5 班瑪縣古樹(shù)樹(shù)齡與生長(zhǎng)歷史 77
第7章 青藏高原樹(shù)輪數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 79
7.1 樹(shù)輪數(shù)據(jù)的空間范圍 79
7.2 樹(shù)輪數(shù)據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)度 80
7.2.1 中國(guó)最長(zhǎng)的樹(shù)輪年表 80
7.2.2 千年樹(shù)輪年表 81
7.3 樹(shù)木生長(zhǎng)與氣候的關(guān)系 84
7.3.1 樹(shù)輪寬度 84
7.3.2 樹(shù)輪密度 87
7.3.3 樹(shù)輪穩(wěn)定性同位素 90
7.4 樹(shù)木生長(zhǎng)的時(shí)空格局 91
第8章 研究展望 94
參考文獻(xiàn) 96
圖目錄
圖1-1 樹(shù)木年輪早材和晚材 2
圖2-1 生態(tài)幅示意圖 6
圖2-2 樹(shù)木偽年輪圖 10
圖2-3 樹(shù)木丟失年輪示意圖 10
圖2-4 樹(shù)輪樣本定年標(biāo)點(diǎn)示意圖 12
圖2-5 樹(shù)輪交叉定年骨架圖 12
圖2-6 樹(shù)輪寬度序列去趨勢(shì) 14
圖3-1 樹(shù)木生長(zhǎng)生態(tài)彈性變量計(jì)算示意圖 18
圖3-2 青藏高原28個(gè)典型柏樹(shù)林采樣點(diǎn)分布圖 20
圖3-3 極端干旱年的選取 22
圖3-4 區(qū)域樹(shù)木抵抗力與恢復(fù)力計(jì)算示意圖 23
圖3-5 極端干旱事件年及其前后樹(shù)輪指數(shù)統(tǒng)計(jì) 23
圖3-6 樹(shù)木個(gè)體對(duì)極端干旱的抵抗力與恢復(fù)力統(tǒng)計(jì)箱線(xiàn)圖 24
圖3-7 極端干旱事件中各樣點(diǎn)高抵抗力樹(shù)木比例 25
圖3-8 極端干旱事件中各樣點(diǎn)高恢復(fù)力樹(shù)木比例 25
圖3-9 GLK值計(jì)算示意圖 26
圖3-10 樹(shù)木抵抗力與其影響因素散點(diǎn)圖 27
圖3-11 樹(shù)木恢復(fù)力與其影響因素散點(diǎn)圖 28
圖3-12 甘蒙檉柳采樣點(diǎn)及氣象站位置圖 29
圖3-13 同德縣然果村甘蒙檉柳林 30
圖3-14 同德縣然果村一株甘蒙檉柳 30
圖3-15 同德縣甘蒙檉柳樹(shù)輪寬度標(biāo)準(zhǔn)年表 32
圖3-16 同德縣甘蒙檉柳個(gè)體年齡遞增與徑向生長(zhǎng)累加的關(guān)系 33
圖3-17 檉柳倒木圓盤(pán)樣本 33
圖3-18 然果村甘蒙檉柳生長(zhǎng)與風(fēng)速的相關(guān)關(guān)系 34
圖3-19 然果村甘蒙檉柳生長(zhǎng)與徑流的相關(guān)關(guān)系 34
圖3-20 班多村甘蒙檉柳生長(zhǎng)與風(fēng)速的相關(guān)關(guān)系 35
圖3-21 班多村甘蒙檉柳生長(zhǎng)與徑流的相關(guān)關(guān)系 35
圖3-22 然果村甘蒙檉柳生長(zhǎng)與風(fēng)速的滑動(dòng)相關(guān) 36
圖3-23 多株合生的檉柳 36
圖3-24 編號(hào)為RG-X05檉柳樣本的分株年齡及半徑 37
圖4-1 曲麻萊縣一棵大果圓柏及其生境 40
圖4-2 過(guò)去372年曲麻萊縣大果圓柏樹(shù)木生長(zhǎng)變化百分率 41
圖4-3 曲麻萊縣大果圓柏生長(zhǎng)與溫度和降水的相關(guān)關(guān)系 41
圖4-4 囊謙縣東壩鄉(xiāng)樹(shù)輪采樣地實(shí)景 42
圖4-5 囊謙縣東壩鄉(xiāng)森林衰退歷史 43
圖4-6 衰退樹(shù)和非衰退樹(shù)平均樹(shù)輪寬度指數(shù)對(duì)比 44
圖4-7 西藏墨脫縣的森林衰退景觀(guān) 45
圖4-8 青藏高原東北部11個(gè)柏樹(shù)樹(shù)輪采樣點(diǎn)位置分布圖 46
圖4-9 青海省都蘭縣樹(shù)輪采樣點(diǎn)實(shí)景 46
圖4-10 青藏高原東北部樹(shù)輪變化異常期鑒定 48
圖4-11 森林死亡事件中釋放樹(shù)與非釋放樹(shù)生長(zhǎng)狀況 49
圖4-12 18世紀(jì)末青藏高原東北部樹(shù)輪異常空間圖 50
圖4-13 Dunde冰芯記錄的10年分辨率微粒數(shù)據(jù) 50
圖5-1 昌都市類(lèi)烏齊縣濱達(dá)鄉(xiāng)川西云杉林線(xiàn) 53
圖5-2 西藏定結(jié)縣不同海拔喜馬拉雅冷杉寬度與氣候因子的相關(guān)系數(shù) 56
圖5-3 西藏八宿縣不同海拔云杉樹(shù)輪序列平均敏感度及生長(zhǎng)一致性 58
圖5-4 芬蘭緯度和青藏高原海拔梯度上樹(shù)木生長(zhǎng)變化對(duì)比 59
圖5-5 芬蘭緯度和青藏高原海拔梯度上樹(shù)木生長(zhǎng)關(guān)鍵期的變化 59
圖5-6 西藏亞?wèn)|縣高山林線(xiàn)附近高山柏樹(shù)輪寬度與氣候因子的相關(guān)系數(shù) 60
圖5-7 西藏八宿縣川西云杉林線(xiàn)生態(tài)過(guò)渡帶樣方樹(shù)木分布圖 61
圖5-8 青藏高原南部三條高海拔林線(xiàn)樹(shù)輪寬度指數(shù)與5～7月平均蒸發(fā)散的關(guān)系 . 62
圖5-9 西藏昂仁縣大果圓柏林線(xiàn)樹(shù)輪寬度指數(shù)與5～7月平均風(fēng)速的關(guān)系 62
圖5-10 西藏定結(jié)縣不同海拔樣地喜馬拉雅冷杉更新歷史和樹(shù)輪寬度標(biāo)準(zhǔn)年表 . 64
圖5-11 西藏定結(jié)縣喜馬拉雅冷杉林線(xiàn)更新與平均溫度的相關(guān)系數(shù) 64
圖5-12 去趨勢(shì)后的冷杉幼苗更新與6～9月平均溫度（TJJAS）的對(duì)應(yīng)關(guān)系 65
圖5-13 西藏昌都市丁青縣川西云杉林線(xiàn)樹(shù)木更新歷史 66
圖5-14 西藏丁青縣昌娘林線(xiàn)（CNT）三個(gè)樣地樹(shù)木空間分布圖 67
圖6-1 三江源區(qū)大果圓柏樹(shù)輪寬度標(biāo)準(zhǔn)年表及采樣樣本量 72
圖6-2 雜多縣昂賽鄉(xiāng)大果圓柏古樹(shù) 72
圖6-3 雜多縣昂賽鄉(xiāng)大果圓柏古樹(shù)樹(shù)輪寬度序列 73
圖6-4 曲麻萊縣約改鎮(zhèn)崗當(dāng)村大果圓柏古樹(shù) 74
圖6-5 曲麻萊縣約改鎮(zhèn)崗當(dāng)村大果圓柏古樹(shù)樹(shù)輪寬度序列 75
圖6-6 治多縣立新鄉(xiāng)夏日寺旁大果圓柏古樹(shù) 76
圖6-7 治多縣立新鄉(xiāng)夏日寺旁大果圓柏古樹(shù)樹(shù)輪寬度序列 77
圖6-8 班瑪縣馬可河林場(chǎng)啞巴溝川西云杉“三江源第一松” 77
圖6-9 班瑪縣馬可河林場(chǎng)啞巴溝川西云杉“三江源第一松”樹(shù)輪寬度序列 78
圖7-1 青藏高原樹(shù)木年輪數(shù)據(jù)庫(kù)Google Earth地圖 79
圖7-2 青海都蘭縣熱水古墓墓室的祁連圓柏原木 80
圖7-3 青海都蘭縣公元前326 年至公元2000 年祁連圓柏樹(shù)輪寬度年表與樣本量 81
圖7-4 西藏比如縣大果圓柏樹(shù)輪寬度標(biāo)準(zhǔn)年表與樣本量 82
圖7-5 西藏昌都市卡若區(qū)大果圓柏樹(shù)輪寬度標(biāo)準(zhǔn)年表與樣本量 83
圖7-6 西藏林芝巨柏 83
圖7-7 西藏比如縣標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸發(fā)指數(shù)（SPEI）重建 85
圖7-8 西藏昌都市卡若區(qū)疏林和郁閉林大果圓柏（a）、西藏云杉（b）與氣候因子的相關(guān)性 87
圖7-9 藏東南川西云杉樹(shù)輪最大晚材密度與溫度的空間相關(guān) 88
圖7-10 藏東南川西云杉樹(shù)輪密度年表重建4～9月溫度 88
圖7-11 藏東南4～9月溫度波動(dòng)與太陽(yáng)活動(dòng)的關(guān)系 89
圖7-12 昌都市川西云杉樹(shù)輪最大晚材密度年表 89
圖7-13 青藏高原南部川西云杉樹(shù)輪最大晚材密度與樹(shù)輪寬度差值序列 90
圖7-14 波密地區(qū)云杉樹(shù)輪氧同位素序列及云量反演 91
圖7-15 青藏高原23個(gè)樹(shù)木年輪采樣點(diǎn)位置 92
圖7-16 青藏高原23個(gè)樣點(diǎn)在公共區(qū)間上的主成分及聚類(lèi)分析 93
表目錄
表3-1 青藏高原28個(gè)典型柏樹(shù)林采樣點(diǎn)信息 20
表3-2 青海省同德縣甘蒙檉柳采樣信息 31
表4-1 曲麻萊縣大果圓柏樹(shù)輪統(tǒng)計(jì)特征 40
表4-2 囊謙縣東壩鄉(xiāng)大果圓柏樹(shù)輪采樣信息 43
表4-3 青藏高原北部11個(gè)柏樹(shù)樹(shù)輪采樣點(diǎn)信息 47
表6-1 三江源區(qū)雜多縣、曲麻萊縣、治多縣和班瑪縣樹(shù)輪統(tǒng)計(jì)特征 71
表7-1 青藏高原東南部5個(gè)樹(shù)輪采樣點(diǎn)信息 89