臭椿和新疆楊樹木年輪生態(tài)反應(yīng)值的研究

摘 要：以山西地區(qū)常見的樹種臭椿和新疆楊為研究對象，在山西晉中進行樹木年輪生態(tài)反應(yīng)值的試驗。根據(jù)兩種樹種的年輪寬度的測量結(jié)果，計算年輪寬度的離差值，并計算樹種在該地區(qū)的樹木年輪差異，最后得到兩個樹種在晉中地區(qū)樹木年輪生態(tài)反應(yīng)值：臭椿為1.079，新疆楊為0.893。臭椿年輪生態(tài)反應(yīng)值高于新疆楊。研究表明，臭椿的生長情況隨生態(tài)環(huán)境變化十分敏感，而新疆楊的生長情況隨生態(tài)環(huán)境變化的影響較小。因此，樹木年輪生態(tài)反應(yīng)值可作為評價樹種適應(yīng)生態(tài)環(huán)境指標之一。

關(guān)鍵詞：年輪；生態(tài)反應(yīng)值；生態(tài)適應(yīng)

中圖分類號：S792.32 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.11.023

對于某種特定樹種來說，當(dāng)外界某種生態(tài)因子發(fā)生變化時，如果樹木的生長情況隨之發(fā)生顯著改變，說明該樹種對于該生態(tài)因子反應(yīng)較明顯，相反，則反應(yīng)較為遲鈍，即為生態(tài)反應(yīng)值。筆者通過研究臭椿和新疆楊在同一地區(qū)的生長情況，進而測得其樹木年輪生態(tài)反應(yīng)值，最終得出樹木年輪平均反應(yīng)值可作為評價樹種適應(yīng)生態(tài)環(huán)境指標之一的結(jié)論。

1 材料和方法

1.1 試驗材料和試驗地概況

選擇臭椿和新疆楊作為試驗樹種。新疆楊是楊柳科屬下的銀白楊在中國南疆盆地的變種，為高15～30 m的喬木植物。喜半蔭，喜溫暖濕潤氣候及肥沃的中性及微酸性土壤，耐寒性不強。臭椿，屬苦木科臭椿屬的落葉喬木。臭椿屬共約10～15個種，主產(chǎn)于亞洲東南部。中國有6個種、3個變種、1個變型。

山西晉中地區(qū)，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，季節(jié)變化明顯。總的氣候特征為：春季干燥多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷少雪，無霜期平均151 d。

1.2 試驗方法

試驗調(diào)查地點選在晉中太谷。試驗步驟包括測量、取樣、記錄、儲藏等。樹芯取樣數(shù)量，每棵樹木采集不少于2個樹芯樣本；取樣方向確定為s型樣帶取樣；采樣選擇健康狀況良好的樹木；注意儲藏和運輸樣本。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 計算采樣樹種的年輪平均反應(yīng)值 年輪平均反應(yīng)值（MS）用下式計算：

MS=X1-E

式中：MS為年輪平均反應(yīng)值；Xi為第i個年輪寬度；E為Xi年輪期望值，n為該年輪樣本總數(shù)。

1.3.2 計算樹木年輪生態(tài)反應(yīng)值 差量即離差，指單項數(shù)值與期望值之間的差。本研究使用樹種年輪值與期望值之差，即生態(tài)反應(yīng)差。計算年輪離差反應(yīng)差，即為生態(tài)反應(yīng)值。

1.3.3 年輪測量方法 交叉定年：樹木年輪中由于生態(tài)因子年度變化而發(fā)生的寬窄變化與樹種所屬地域、樹木生長部位等影響結(jié)果是一致的。常用的交叉定年方法有骨架圖法和折線圖法。骨架圖法為先定年后測量寬度，折線法為先測量輪寬后定年。本試驗采取折線圖法定年。

2 結(jié)果與分析

2.1 臭椿離差統(tǒng)計結(jié)果

樹種年輪樣品取值從2011年到2002年，根據(jù)上述方法，計算臭椿在晉中地區(qū)年輪樣品的離差值，結(jié)果如表1。最后得到臭椿在該地區(qū)的樹木年輪生態(tài)反應(yīng)值為1.079，該值可以反應(yīng)臭椿樹種10年來對生態(tài)因子變化的響應(yīng)情況。

通過臭椿年輪寬度和年輪變化期望值圖（圖1）可知：10年間，有5年年輪值高于期望值，有4年年輪值低于期望值，有1年年輪值與期望值接近。

2.2 新疆楊離差值統(tǒng)計結(jié)果

樹種年輪樣品取值從2011年到1995年，共17年，用同樣的方法計算新疆楊在晉中地區(qū)年輪樣品的離差值，結(jié)果見表2。最終得到新疆楊在該地區(qū)的樹木年輪生態(tài)反應(yīng)值為0.893，該值可以反應(yīng)新疆楊17年來對生態(tài)因子變化的響應(yīng)情況。

通過新疆楊年輪寬度和年輪變化期望值圖（圖2）可知：17年間，有6年年輪值高于期望值，有6年年輪值低于期望值，有5年年輪值與期望值接近。

3 結(jié) 論

通過對臭椿和新疆楊在晉中太谷地區(qū)年輪生態(tài)反應(yīng)值的研究，比較這兩種樹種年輪平均生態(tài)反應(yīng)值，發(fā)現(xiàn)臭椿樹種對生態(tài)因子改變的反應(yīng)較大，而新疆楊的反應(yīng)則較小。試驗顯示樹種生態(tài)反應(yīng)值越大，該樹種受環(huán)境因子影響越大。從而說明樹木年輪生態(tài)反應(yīng)值可以作為評價樹種適應(yīng)生態(tài)環(huán)境指標之一。

參考文獻：

[1] 吳祥定. 樹木年輪與氣候變化[M].北京：氣象出版社，1990.

[2] 吳祥定，邵雪梅.中國秦嶺地區(qū)樹木年輪密度對氣候響應(yīng)的初步分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報，1994， 5 （2）：253-256.

[3] 吳中倫.國外樹種引種概論[M].北京：科學(xué)出版社，1983：5.

[4] 楊永利，張連城，程耀民. 彩色樹種在天津濱海鹽堿地引種試驗及適應(yīng)性[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（3）：164-168.

[5] 呂志勇. 新疆楊育苗技術(shù)要點[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2000（S1）：39-40.

[6] 侯愛敏， 彭少麟， 周國逸. 樹木年輪對氣候變化的響應(yīng)研究及其應(yīng)用[J]. 生態(tài)科學(xué)， 1999， 18（3）： 16-22.

[7] 趙西平， 郭明輝， 朱熙嶺. 溫度對樹木生長與木材形成影響的研究進展[J]. 森林工程， 2005， 21（6）： 1-4， 31.

[8] 劉艷萍，姚瑩瑩，羅曉雅，等. 高溫脅迫對幾種喬木樹種生理生化特性的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（11）：126-128.

[9] 張志華， 吳祥定， 李驥. 利用樹木年輪資料重建新疆東天——300 多年來干旱日數(shù)的變化[J]. 應(yīng)用氣象學(xué)報， 1996， 7（1） ： 53-60.

[10] 劉勝祥.植物資源學(xué)[M].武漢：武漢出版社，1994：44-51.

[11] 程金水.園林植物遺傳育種學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，2000.

[12] 孫方行，孫明高.鹽脅迫對臭椿的生長與光合的影響[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2009（5）：35-36.