青藏高原被称为“亚洲水塔”，是亚洲诸多大江大河的发源地，位于河流上游的森林在维持高原内外的生态系统服务方面发挥着重要作用。青藏高原的森林对极端气候高度敏感，全球气候变化背景下，更频繁更严重的极端气候事件会导致大范围的森林生长异常，引发森林衰退甚至森林死亡。因此，了解森林生长异常的时空规律及其与极端气候事件的关系，对当地生态安全和全球碳循环具有重要意义。树木年轮记录了气候环境与树木生长逐年的变化信息，弥补了极端气候事件的记录较少、记录内容较为零散的缺陷，因此可以用来探究长时间尺度与大空间范围中极端气候事件对森林生长的影响，从而深入认识长时间尺度的森林生态过程与格局。 本研究以青藏高原南部40个采样点6个树种的1163条树木年轮样芯作为研究样本，建立了40个采样点的树轮宽度数据网络。通过树木年轮学标准方法获取了各采样点年表及个体年轮指数序列，并提取出了四条包含研究区域树木生长公共变率的序列，用于区域森林生长异常事件的鉴定及其时空特征的分析。通过研究森林生长异常与气候因子（月平均最低温、月平均温，月平均最高温，月降水量，月相对湿度，月干旱指数）之间的相互关系确立影响树轮生长的限制因子，探讨了极端气候对于森林生长异常的影响。并通过叠加点事件分析(SEA)、周期分析、空间相关分析等研究了森林生长异常与年际间最强的气候变率厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的关系。所得研究结果如下: 1.确定了树轮生长与气候因子的统计关系。影响森林生长异常事件的气候因素主要是5月-6月的干旱条件，温度越高、水分条件越差，森林生长异常事件越有可能发生。 2.重建了1500-2015年间的69个森林生长异常事件年份(1504、1507、1511、1516、1533、1534、1541、1554、1559、1563、1569、1570、1577、1593、1602、1604、1622、1631、1639、1641、1651、1653、1655、1661、1663、1665、1668、1675、1692、1700、1703、1707、1714、1736、1739、1740、1745、1760、1761、1762、1777、1779、1789、1799、1804、1817、1823、1824、1844、1852、1858、1883、1885、1897、1910、1913、1914、1937、1944、1958、1968、1972、1979、1984、1986、1987、1995、1998)。 3.阐明了青藏高原南部森林生长异常在过去五个世纪以来的时间特征。在过去的516年间，森林生长异常发生较频繁的时间段有17世纪后半叶、18世纪后半叶以及20世纪后半叶，其中最频繁的时期为1650-1700年间;最近500年间发生频率最低的时间段是1850-1900年，最近200年间发生最为频繁的时间段是1950-2000年。 4.揭示了青藏高原南部森林生长异常在过去两个世纪以来的空间特征。发现研究区森林生长异常的主要空间分布型与青藏高原南部的干旱分布型相似，形成了由西南到东北递增的空间格局，并且受着复杂的地形影响。此外，20世纪的森林生长异常事件在分布范围与强度上明显强于19世纪。 5.解释了ENSO现象与青藏高原南部森林生长异常的作用机制。叠加点事件分析和合成分析表明，森林生长异常事件与厄尔尼诺，南方涛动现象有关。树木生长的高生长极值与拉尼娜现象存在关联，而低生长极值与厄尔尼诺现象存在关联。ENSO主要通过调控南亚季风来影响青藏高原的气候变率，进而对树木生长造成干旱胁迫、产生生长异常。森林生长异常事件与ENSO事件的联系并不是不变的，这种联系在1970年后增强。 综合上述结果，本文较为全面地阐述了过去500年中青藏高原南部森林生长异常的发生历史与空间特征，发现了ENSO—南亚季风—极端干旱对森林生长异常的影响模式，为将来定量认识极端气候下森林生态系统的动态变化提供了参考。
NETL
