摘要
桦木属（Betulaspp.）树种作为温带和北方森林的先锋树种，在次生林恢复中起着重要作用。在当前的气候变化背景下，桦木属不同种类木质部解剖特征对气候变化的响应与适应策略还知之甚少。本文以黑龙江凤凰山国家森林公园、辽宁岗山国家森林公园和老秃顶子国家级自然保护区的3种天然桦木:白桦（Betulaplatyphylla）、岳桦（Betulaermanii）和枫桦（Betulacostata）为研究对象，运用树木年代学和木材解剖学方法，比较了3种桦木木质部导管和木纤维细胞特征，分析导管和木纤维细胞特征与季节气候因子关系、时间稳定性及生长对极端气候的抵抗力与恢复力。结果表明: 白桦、岳桦和枫桦同属散孔材，木质部解剖结构相似，但仍存在显著差异:白桦在3个树种中平均轮宽最宽，导管小且多，木纤维细胞大而多，木纤维细胞壁最薄。枫桦平均轮宽较小，导管明显大而少，可能使枫桦更容易产生栓塞，木纤维细胞最小且壁最厚。岳桦每年的径向生长量最为均匀，导管和木纤维细胞数量最少、面积较小。 在不同的温度梯度下，每种桦木对气候因素的响应无明显差异。而相较不同地点的相同树种，同一地点不同树种导管解剖特征对气候变化的差异更显著。除凤凰山岳桦外,3种桦树导管数量与各季节降水正相关，其中枫桦的正相关性最强(p＜0.05）。随春夏季温度上升，不同地区白桦导管数量变化不同;上一年非生长季温度（11月-次年4月）升高使枫桦导管数量变少。相对导管解剖特征而言，气候因素对木纤维细胞特征的影响较弱。夏秋季降水增多，枫桦会产生更多的木纤维细胞，夏季平均温度和平均最高温度的升高不利于白桦木纤维细胞的增加。降水较少会促使细胞壁增厚。随着气候变暖，白桦更趋向于导管小而多，木纤维细胞更多，枫桦更倾向于导管大而少，木纤维细胞更少。岳桦和白桦导管特征有更好的时间稳定性。在气候暖干化明显的地区，桦木更倾向于调整导管特征以应对变化的环境。 3种桦木径向生长对生长季干旱和非生长季高温的抵抗力和恢复力趋势在种间无显著差异，且对生长季干旱的抵抗力和恢复力均较低。 本研究发现不同桦木木质部导管和木纤维细胞应对气候变暖的策略不同，白桦采取较为保守的策略（产生较多且较小导管）应对气候变化;枫桦则采用大导管提高水分运输效率的策略，这可能导致其最先衰退，甚至死亡;岳桦虽然导管少且较小，但对气候变化的响应最弱。
NETL