Page 42 - 《广西植物》2025年第8期
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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
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