臭椿和新疆杨树木年轮生态反应值的研究

摘 要：以山西地区常见的树种臭椿和新疆杨为研究对象，在山西晋中进行树木年轮生态反应值的试验。根据两种树种的年轮宽度的测量结果，计算年轮宽度的离差值，并计算树种在该地区的树木年轮差异，最后得到两个树种在晋中地区树木年轮生态反应值：臭椿为1.079，新疆杨为0.893。臭椿年轮生态反应值高于新疆杨。研究表明，臭椿的生长情况随生态环境变化十分敏感，而新疆杨的生长情况随生态环境变化的影响较小。因此，树木年轮生态反应值可作为评价树种适应生态环境指标之一。

关键词：年轮；生态反应值；生态适应

中图分类号：S792.32 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.11.023

对于某种特定树种来说，当外界某种生态因子发生变化时，如果树木的生长情况随之发生显著改变，说明该树种对于该生态因子反应较明显，相反，则反应较为迟钝，即为生态反应值。笔者通过研究臭椿和新疆杨在同一地区的生长情况，进而测得其树木年轮生态反应值，最终得出树木年轮平均反应值可作为评价树种适应生态环境指标之一的结论。

1 材料和方法

1.1 试验材料和试验地概况

选择臭椿和新疆杨作为试验树种。新疆杨是杨柳科属下的银白杨在中国南疆盆地的变种，为高15～30 m的乔木植物。喜半荫，喜温暖湿润气候及肥沃的中性及微酸性土壤，耐寒性不强。臭椿，属苦木科臭椿属的落叶乔木。臭椿属共约10～15个种，主产于亚洲东南部。中国有6个种、3个变种、1个变型。

山西晋中地区，属暖温带大陆性季风气候，季节变化明显。总的气候特征为：春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪，无霜期平均151 d。

1.2 试验方法

试验调查地点选在晋中太谷。试验步骤包括测量、取样、记录、储藏等。树芯取样数量，每棵树木采集不少于2个树芯样本；取样方向确定为s型样带取样；采样选择健康状况良好的树木；注意储藏和运输样本。

1.3 数据处理

1.3.1 计算采样树种的年轮平均反应值 年轮平均反应值（MS）用下式计算：

MS=X1-E

式中：MS为年轮平均反应值；Xi为第i个年轮宽度；E为Xi年轮期望值，n为该年轮样本总数。

1.3.2 计算树木年轮生态反应值 差量即离差，指单项数值与期望值之间的差。本研究使用树种年轮值与期望值之差，即生态反应差。计算年轮离差反应差，即为生态反应值。

1.3.3 年轮测量方法 交叉定年：树木年轮中由于生态因子年度变化而发生的宽窄变化与树种所属地域、树木生长部位等影响结果是一致的。常用的交叉定年方法有骨架图法和折线图法。骨架图法为先定年后测量宽度，折线法为先测量轮宽后定年。本试验采取折线图法定年。

2 结果与分析

2.1 臭椿离差统计结果

树种年轮样品取值从2011年到2002年，根据上述方法，计算臭椿在晋中地区年轮样品的离差值，结果如表1。最后得到臭椿在该地区的树木年轮生态反应值为1.079，该值可以反应臭椿树种10年来对生态因子变化的响应情况。

通过臭椿年轮宽度和年轮变化期望值图（图1）可知：10年间，有5年年轮值高于期望值，有4年年轮值低于期望值，有1年年轮值与期望值接近。

2.2 新疆杨离差值统计结果

树种年轮样品取值从2011年到1995年，共17年，用同样的方法计算新疆杨在晋中地区年轮样品的离差值，结果见表2。最终得到新疆杨在该地区的树木年轮生态反应值为0.893，该值可以反应新疆杨17年来对生态因子变化的响应情况。

通过新疆杨年轮宽度和年轮变化期望值图（图2）可知：17年间，有6年年轮值高于期望值，有6年年轮值低于期望值，有5年年轮值与期望值接近。

3 结 论

通过对臭椿和新疆杨在晋中太谷地区年轮生态反应值的研究，比较这两种树种年轮平均生态反应值，发现臭椿树种对生态因子改变的反应较大，而新疆杨的反应则较小。试验显示树种生态反应值越大，该树种受环境因子影响越大。从而说明树木年轮生态反应值可以作为评价树种适应生态环境指标之一。

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