黑河下游优势灌木日-季节尺度径向生长的年轮学基础研究

项目针对干旱区内陆河流域下游荒漠绿洲历史时期水环境演变树轮重建代用指标可靠性科学问题以及灌木年轮研究的滞后性，拟选择已有研究基础的黑河下游额济纳绿洲为研究区域，以柽柳和梭梭两种优势灌木为研究对象，基于形成层局部创伤标记技术、树木径向生长和气象-环境因子同步监测方法，以期揭示两个灌木树种年轮和亚年层形成规律，重点开展径向生长的日-季节变化及影响因子监测和相关分析的试验研究内容，从而为年际尺度树木径向生长变化与气候-环境变化信息精确提取奠定基础。同时，明确树木径向生长的气象-环境限制因子，对于荒漠绿洲生态恢复、提升绿洲防护功能及流域水资源管理有重要意义。

项目执行期间，根据项目研究目标和重点内容及年度计划，主要开展了以下5各方面的工作。1）梭梭年轮形成层创伤标记实验，实证了梭梭不同单枝、方向和年份均具有轮层不确定性，认为梭梭不宜用于树轮学相关领域研究。2）柽柳径向生长变化监测结果表明：柽柳径向日变化进程呈多峰型，在日变化模式和时间节点上均具有不稳定性；在季节尺度上，柽柳径向生长累计变化过程呈现出一致的S型过程，5月中旬至7月末为年轮形成的主要时期；在日尺度上，柽柳径向变化与气温、空气湿度和地下水位埋深的相关关系呈不稳定状态；在季节尺度上，柽柳径向变化生长量与主要生长期气温呈负相关关系，与整个生长季地下水位埋深呈正相关关系；说明在研究区，地下水位埋深是影响柽柳径向生长变化的主要因子，高温加剧了水分胁迫作用。3）生长季柽柳幼枝形成层切片的解剖学研究，从细胞分化成熟的生理学方面佐证了径向生长监测数据得到的5-7月末为柽柳年轮形成主要时期的结论。4）胡杨径向生长变化监测结果表明：其径向生长季节变化与柽柳类似，但5月末至8月初是胡杨年轮形成的主要阶段，比柽柳延迟10天左右；在该阶段，气温和地下水位埋深均表现出显著的相关关系，但地下水位埋深应是最根本的因素。因此，在树木年轮学应用方面，胡杨、柽柳等荒漠河岸林树种可以用来反演区域水环境变化，包括河道径流和地下水位变化等；在荒漠河岸林管理方面，满足春夏季地下水位条件和适度频率的春汛，是保证该地区河岸林正常生长和保持合理种群结构的前提。5）基于霸王径向生长主要受生长季及前期降水影响的气候响应模式和轮宽年表气候代用指标，分析了黑河下游荒漠地区近160年来气候干湿变化，这一研究结果对认识区域气候变化背景有重要意义。. 项目执行期间，课题组发表论文6篇（SCI 1篇）；参加相关国际国内会议3次，会议报告4次；培养硕士研究生1名；完善了树木年轮实验室野外监测设备和实验仪器软件系统，形成了该方面的研究团队；完成了项目目标和考核指标。