Page 42 - 《广西植物》2025年第8期
P. 42
1 4 0 8 广 西 植 物 45 卷
表 1 不同林龄樟子松林分特征
Table 1 Stand characteristics for Pinus sylvestris var. mongolica with different stand ages
密度
A D MT 树芯 / 树 BAI tree BAI stand
Density
 ̄1
2
2
 ̄1
(a) (cm) (m) Cores/ trees (cm a ) (cm a )
 ̄2
(stemshm )
33 725 17.2±0.5c 8.9±0.1c 94 / 29 5.35±0.46a 154.69±13.56a
48 700 19.7±0.7b 10.3±0.1b 93 / 26 5.31±0.42a 137.95±10.87a
64 450 25.3±0.9a 12.4±0.1a 67 / 17 6.04±0.50a 102.67±8.48b
注: A. 林龄ꎻ D. 算术平均胸径ꎻ MT. 平均树高ꎻ BAI tree . 2003—2022 年树木年平均 BAIꎻ BAI stand . 2003—2022 年林分平均 BAIꎮ
数值为平均值±标准误ꎮ 不同字母表示林龄间差异显著(P<0.05)ꎮ 下同ꎮ
Note: A. Stand ageꎻ D. Arithmetic mean diameter at breast heightꎻ MT. Mean tree heightꎻ BAI tree . Average BAI of trees from 2003 to
2022ꎻ BAI stand . Mean stand BAI from 2003 to 2022. Values are x± s x . Different letters indicate significant differences among stand ages (P<
0.05). The same below.
式中:R 和 R t-1 分别为年份 t 和 t-1 时的树木
t
半径ꎮ 2 结果与分析
1.3 数据处理
日均温和降水量来源于中国气象局气候研究 2.1 不同林龄樟子松生长
2003—2022 年ꎬ3 个林龄樟子松树木和林分
开放实验室公开的格点数据集(0.25°×0.25°) ( Xu
et al.ꎬ 2009ꎻ 吴 佳 和 高 兴 杰ꎬ 2013ꎻ Wu et al.ꎬ 生产力均显著升高( 图 2)ꎮ 就树木生产力而言ꎬ3
2017)ꎬ计算后得到各月平均温( Tmean) 和总降水 个林龄树木生产力无显著性差异( 表 1)ꎮ 林分生
量(Prcp)ꎮ 针对每个林龄樟子松ꎬ使用 R 软件中 产力方面ꎬ未经抚育间伐的中龄林和成熟林间无
的 Climwin 气候响应模型识别影响树木生长的关 显著性差异ꎬ经过间伐的过熟林总生产力显著低
键温度和降水窗口ꎮ 参照树木生长与气候关系的 于中龄林和成熟林(表 1)ꎮ
2.2 气候因子对樟子松生长的影响
散点分布图及 Anderson ̄teixeira 等(2022) 方法ꎬ最
终选择线性函数和一元二次函数分别表示生长与 影响樟子松生长的关键气候因子季节窗口ꎬ
以及关键气候因子与生长的函数关系ꎬ存在明显
气候因子间的线性和非线性关系ꎮ 考虑到树木生
林龄差异(图 3、图 4)ꎮ 关键温度因子的季节窗口
长可能受当年和上一年气候因子的影响ꎬ所选的
较短且均出现在当年( 图 3)ꎮ 最佳温度窗口与中
月份为上一年 6 月至当年 9 月ꎮ Climwin 模型在该
龄林、成熟林和过熟林生长回归模型的 R 分别为
2
时段内运行所有可能的温度和降水连续月份组合
0.41、0.16 和 0.37ꎮ 当年 7—8 月平均温与中龄林
的时间窗口ꎬ筛选出 ΔAICc 值最小的组合作为最
生长为非线性关系且存在生长与气温由正转负的
佳模型ꎬ进而确定对樟子松生长影响最强的温度
温度阈值(23.7 ℃ ꎻ图 4:A)ꎮ 当年 3 月温度与成
和降水的时间窗口( 简称关键温度和降水因子)
熟林生长 呈 线 性 关 系ꎬ 但 未 达 到 显 著 水 平 ( P =
(van de Pol et al.ꎬ 2016)ꎮ
0.077ꎻ图 4:B)ꎮ 当年 7 月平均温与过熟林生长呈
进一步使用广义可加模型( generalized additive
显著线性正相关(P = 0.005ꎻ图 4:C)ꎮ
modelsꎬGAM)分析 BAI 与关键降水和温度因子间
对 3 个林龄樟子松生长影响最强的降水因子
关系ꎬ该模型可以拟合生长与各影响因子间的线 包括上一年和当年部分月份ꎬ而且所有林龄的响
性和非线性关系ꎬ具有较高的灵活度( 式 2)ꎮ 使
应均显著( P<0.05ꎻ图 4)ꎮ 上一年 11 月至当年 5
用 R 语言 mgcv 程序包中 gam 函数进行模型拟合
月降水量与中龄林和成熟林生长关系为非线性ꎬ
和参数估计ꎬ并使用 gam.hp 函数确定 2 个变量对 对应模型的 R 分别是 0.72 和 0.55ꎬ2 个林龄树木
2
生长的相对重要性(Lai et al.ꎬ 2022)ꎮ 生长与 降 水 量 关 系 由 正 转 负 的 阈 值 分 别 为 124
BAI = β +f (Tmean) +f (Prcp) (2) mm 和 122 mm(P<0.001 和 P = 0.001ꎻ图 4:D、E)ꎮ
0 1 2
式中: β 为截距项ꎻf 和 f 分别为因子 Tmean 上一年 8 月至当年 5 月降水量与过熟林生长为线
0 1 2
2
和 Prcp 对应的光滑拟合函数ꎮ 性正相关ꎬ回归模型 R 为 0.46(图 4:F)ꎮ

