祁連山青海云杉木材性質對氣候變化的響應.pdf

1、本論文從宏觀和微觀層面上開展了木材性質對氣候變化響應的研究，揭示氣候變化對木材性質的影響和樹木生長對氣候變化的響應，以期為林木培育管理適時調整培育措施提供理論指導，為林業(yè)應對氣候變化制定對策和氣候變化國際談判提供科學基礎。
　　本文選取祁連山三個海拔（2600m、2800m、3000m）的青海云杉木材為研究對象，采用木材性質快速測定儀（SilviScan-3?）測定了14個木材性質參數(shù)（年輪細胞徑向直徑、細胞壁厚，年輪、早材和晚材

2、的微纖絲角、寬度、密度、彈性模量），在分析研究區(qū)氣候變化特征和各個木材性質參數(shù)隨海拔和時間變化的基礎上，建立了各個木材性質參數(shù)年表（共42個），采用相關分析和響應函數(shù)分析方法，分析了木材性質對主要氣候因子（溫度和降雨量）的響應。主要結論如下：
　　1.溫度對細胞壁厚、木材密度、彈性模量有正影響，對細胞徑向直徑、寬度、微纖絲角有負影響。生長季（5～9月）溫度對木材性質參數(shù)影響較大；木材性質參數(shù)對溫度的敏感性在海拔上沒有明顯的差異；早

3、材和晚材木材性質參數(shù)對溫度的敏感性基本相同，早材和晚材木材性質參數(shù)中包含的溫度信息基本都體現(xiàn)在了年輪木材性質參數(shù)中。
　　海拔2600m處細胞壁厚與2、5、6、7、8、9月平均溫度顯著正相關，2800m處與上年12月和當年9月平均溫度顯著正相關，3000m處與上年12月和當年1、5、6、7、9月平均溫度顯著正相關。海拔2600m處年輪和早材密度與6、7、8、9月平均溫度顯著正相關，晚材密度與月平均溫度的相關性不顯著。海拔2800m

4、處年輪和早材密度與上年12月和當年6、7、9月平均溫度顯著正相關，晚材密度與4、8、9月平均溫度顯著正相關。海拔3000m處年輪密度與上年12月和當年6、9月平均溫度顯著正相關，早材密度與上年12月和當年1、6、7、9月平均溫度顯著正相關，晚材密度與月平均溫度的相關性不顯著。海拔2600m處年輪彈性模量與7、8、9月平均溫度顯著正相關，早材彈性模量與7、8月顯著正相關，晚材彈性模量與6、7月顯著負相關。海拔2800m處年輪彈性模量與上年

5、12月平均溫度顯著正相關；早材彈性模量與月平均溫度的相關性不顯著；晚材彈性模量與8月平均溫度顯著正相關。海拔3000m處年輪彈性模量與5、7月平均溫度顯著正相關，早材彈性模量與6、7月平均溫度顯著正相關，晚材彈性模量與8月平均溫度顯著正相關。
　　三個海拔的細胞徑向直徑均與6、7月平均溫度顯著負相關。海拔2600m和3000m處年輪、早材和晚材寬度均與6、7月平均溫度顯著負相關。海拔2800m處年輪寬度、早材寬度與月平均溫度相關性

6、不顯著，晚材寬度與7月平均溫度顯著相關。海拔2600m處年輪和早材微纖絲角與5、6、7月平均溫度顯著負相關，晚材微纖絲角與4、8月平均溫度顯著負相關。海拔2800m處年輪和早材微纖絲角與6、7月平均溫度顯著負相關；晚材微纖絲角與8月平均溫度顯著負相關。海拔3000m處年輪和早材微纖絲角與6、7月平均溫度顯著負相關；晚材微纖絲角與4、7、8月平均溫度顯著負相關。
　　2.降雨量對細胞徑向直徑、寬度、微纖絲角有正影響，對細胞壁厚、木材

7、密度、彈性模量有負影響。春季和生長季（3～9月）降雨量對木材性質參數(shù)影響較大；隨著海拔的增加，木材性質參數(shù)對降雨量的敏感性越來越弱；早材木材性質參數(shù)對降雨量的響應比晚材木材性質參數(shù)對降雨量的響應敏感，早材和晚材木材性質參數(shù)中包含的降雨量信息基本都體現(xiàn)在了年輪木材性質參數(shù)中。
　　海拔2600m處細胞徑向直徑與5、6月降雨量顯著正相關，2800m處與6月降雨量顯著正相關，3000m處與月降雨量的相關性不顯著。海拔2600m處年輪和早

8、材寬度與3、5、6月降雨量顯著正相關，晚材寬度與降雨量的相關性不顯著。海拔2800m和3000m處的年輪、早材和晚材寬度與月降雨量相關性均不顯著。海拔2600m處年輪微纖絲角與5、6月降雨量顯著正相關，早材微纖絲角與6月降雨量顯著正相關，晚材微纖絲角與8月降雨量顯著正相關。海拔2800m處年輪和早材微纖絲角與6月降雨量顯著正相關，晚材微纖絲角與8月降雨量顯著正相關。海拔3000m處年輪微纖絲角與月降雨量的相關性不顯著，早材微纖絲角與6月

9、降雨量顯著正相關，晚材微纖絲角與8月降雨量顯著正相關。
　　三個海拔的細胞壁厚均與3月降雨量顯著負相關。海拔2600m處年輪密度與3月降雨量顯著負相關，早材密度與6月降雨量顯著負相關，晚材密度與月降雨量的相關性不顯著。海拔2800m處年輪密度與3月降雨量顯著負相關，早材和晚材密度與月降雨量的相關性均不顯著。海拔3000m處年輪密度與3月降雨量顯著負相關，早材密度與月降雨量的相關性不顯著，晚材密度與1、8月降雨量顯著負相關。海拔26

10、00m處年輪彈性模量和早材彈性模量與6月降雨量顯著負相關，晚材彈性模量與7月降雨量顯著負相關。海拔2800m處年輪彈性模量與上年10月降雨量顯著正相關，早材彈性模量與當年1、6月降雨量顯著負相關，晚材彈性模量與4月降雨量顯著正相關。海拔3000m處年輪彈性模量與上年10月降雨量顯著正相關，早材彈性模量與5月降雨量顯著負相關，晚材彈性模量與8月降雨量顯著負相關。
　　3.1957～2008年間溫度和降雨量對木材性質參數(shù)影響的程度不同

11、，對年輪細胞徑向直徑、年輪細胞壁厚、年輪寬度、年輪密度、年輪微纖絲角、年輪彈性模量6個木材性質參數(shù)的影響程度在22％～41%之間，其影響大小排序為：年輪細胞徑向直徑>年輪微纖絲角>年輪細胞壁厚>年輪密度>年輪彈性模量>年輪寬度。
　　4.研究區(qū)溫度在1987年發(fā)生了突變，溫度在1957年至1986年無明顯的變化趨勢，在1987～2008年的增加趨勢明顯，降雨量無明顯變化。利用木材性質參數(shù)對1987～2008年溫度響應顯著的響應函數(shù)