青海乔木状柽柳多株合生现象及生长历史研究

The arboreous tramarix in the flood plain area of the Qinghai Plateau is a rare phenomenon all over the world, and its formation and growth history has been a mystery to people. The tramarix, as the key species in desert ecosystem, may have a significant influence on ecological functions during historical climate changes. The study intends to focus on the accretion of arboreous tramarix in Qinghai Province and its growth history. We will use dendrochronology method to analyze the process and status of individual tree growth during historical periods, so as to discuss the formation of accretion. Furthermore, we will also estimate the effects of environmental factors on the health condition of tramarix during historical periods based on its responses to the environment. Early in the research, we have conducted a preliminary study on two arboreous tramarix forests in the Tongde County, which proved the presence of accretion and the tree-ring chronology has been established. All of these has laid a foundation for our further study. Further discussions will be carried out on the formation of accretion and responses of tramarix on the growth and individual health to climate and environment changes. Results will have a theoretical significance on the understanding of species special form cognitive theory and a practical significance on the evaluation and prediction of tramarix growth as well as ecological functions of desert ecosystems.

青海省高原河漫滩地区存在世界罕见的形态特殊的乔木状柽柳林，人们对其形态形成过程和生长历史知之甚少。柽柳作为荒漠生态系统关键种，历史气候环境变化背景下，其健康与否对生态系统功能的发挥至关重要。本研究拟以青海省乔木状柽柳多株合生现象及其生长历史为研究课题，利用树木年轮学手段分析个体树木历史时期的生长过程及状况，探究多株合生现象的形成，并通过柽柳对环境因子的响应推断其历史时期的健康状况受到环境要素的影响。前期，我们已针对同德县两处乔木状柽柳林进行了初步研究，验证了柽柳多株合生现象的存在并建立了树轮年表，从而奠定了研究基础。本研究将针对青海省乔木状柽柳主要分布区，进一步探究多株合生的形成过程以及柽柳生长、个体健康对气候、环境的响应。结果将对物种特殊形态形成认知具有理论意义，对气候环境变化下柽柳生长状况、荒漠生态系统生态功能的评估和预测具有实践意义。

本项目围绕青海乔木状柽柳特殊形态及其生长历史方面开展了研究，着重分析了青藏高原生态脆弱区植被的历史健康问题以及在历史极端气候环境事件下的响应和生态韧性过程，阐述了不同树种对气候环境响应关系之间的关联性，从而揭示了青藏高原高寒生态脆弱生态系统中植被-气候-环境之间的关系。. 乔木状甘蒙柽柳主要分布在青海省海南藏族自治州同德县与兴海县交界的黄河上游河岸地带。柽柳个体间径向生长存在显著的差异，径向生长速率约为2-8mm/年。柽柳在20世纪末径向生长量存在下降趋势，21世纪以来生长量平稳波动或有些增加。. 乔木状甘蒙柽柳存在多株合生现象，这表现在不同方向上的树轮样芯表征出不同的年龄以及在一根样芯中存在多个髓心。这种独特的多株合生现象使得评估胸径较大的乔木状柽柳植株年龄时不可以简单运用经验方程。仅当柽柳为单一植株形式时，其年龄与胸径之间存在显著的指数关系。. 在历史极端旱涝事件中，甘蒙柽柳不同方向径向生长存在显著差异，从而影响了其特殊形态形成。我们依据甘蒙柽柳是否受到泥石流等外力损伤而将其分为受伤组和对照组。在干旱事件中，受伤组柽柳表现出显著偏低的抵抗力，对照组柽柳面向山坡侧面营养水分的堆积有助于其抵抗干旱。在洪涝事件中，充足的水分供给带来的积极影响补偿了洪涝所产生的负面影响，从而使得柽柳在洪涝年径向生长量普遍增加，但受伤组面向山坡方向生长量由于受到外力影响而显著偏低。. 另外，为了研究青藏高原森林长期的健康状况变化和对气候变化的适应力，我们对甘蒙柽柳等多个树种进行对比分析。我们分析了三江源地区大果圆柏近350年的健康历史，揭示了历史衰退现象主要与低温有关；我们分析了过去200年大果圆柏和喜马拉雅冷杉生态韧性的转变和联系，揭示了等水植物逐渐增强的抵抗力和恢复力；我们分析了近50年来大果圆柏与甘蒙柽柳对降水和径流的响应关系，揭示了大果圆柏-甘蒙柽柳与降水-径流两种关系之间的权衡现象。.