杉木地理种源树轮生长与气候因子的关系研究取得进展

图1  1981-2013年6月- 9月树木年轮宽度与月平均气温和降水量的Pearson相关系数

（注:P:前一年;C:当年。相关性的强度从正(红色)到负(蓝色)值，从高(深色)到低(浅色)值。* P<0 .05显著;** p < 0.01显著;*** p < 0.001）

图2 左为杉木种源对月平均气温响应的聚类图，右为杉木生长响应气候地理类群划分

杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.)是我国特有的优良用材速生树种，分布面积广，栽培历史悠久。由于地理、生殖隔离与长期的自然选择和人工选择，形成了不同的杉木地理种源。树种种源选择已成为人类应对气候变化的重要途径。将一种源从其原产地迁移至试验栽植地，则可看作是对其环境变化的模拟，其在空间上的变异模式可用来说明对时间尺度上环境变化的反应。用于优良种源选择的种源试验，已成为研究和预测气候变化对林木生长长期效应的重要方法。早期种源试验为我们选择优良种源进行造林提供了依据，而在不断变化的气候背景下，这一依据可能不再有效。基于长期种源试验，探讨不同地理种源生长与气候因子的关系，可解析林木生长对气候变化响应的遗传学机制及其作用机理，并为气候变化下适应性种源的选择提供新的依据。

以广西六峰山32年生杉木种源试验林为研究对象，研究选取3个径向生长指标(树轮宽度、早材宽度和晚材宽度)和4个木材密度指标(早材密度、最小密度、晚材密度和最大密度)，用于观察杉木种源生长的地理变异格局，确定杉木种源生长与气候的关系，了解杉木种内分化对气候变化的适应。发现杉木种源的年轮宽度和木材密度平均值分别与原产地纬度和经度显著相关。此外，径向生长比木材密度包含更多的气候信息，其中树轮宽度主要对夏季温度敏感，而最大密度包含了强烈的春季降水的信号。具体来说，暖冬(12月和1月气温)对径向生长有积极影响，夏季(7-9月)高温对年轮宽度有负面影响；最大密度年表与当年4月的降水量显著负相关。杉木树轮指标年表对气候变量的响应强度在种源间存在明显差异，基于对气温和降水的响应，中国连续分布范围内的杉木种源在径向和纬向梯度上可划分为几个响应地理类群。此外，在种源区水平上，发现北部边缘产区秦巴山地和黄山天目山种源区的种源与试验点气候的相关性较弱，而中心产区南岭山地和闽粤桂滇南部山地丘陵种源区的种源与试验点气候的相关性更强，同时温度显著抑制四川盆地周围山地和贵州山原种源区种源的径向生长。研究结果可为未来气候变化下杉木生长响应趋势与幅度、种源或种子调拨及适应性种源选择提供科学支撑。

相关论文“Responses to subtropical climate in radial growth and wood density of Chinese fir provenances, southern China”和“Dendroclimatological Analysis of Chinese Fir Using a Long-Term Provenance Trial in Southern China”分别发表在林学Top期刊Forest Ecology and Management (IF=4.384,  https://doi.org/10.1016/j.foreco.2022.120428)和Forests (IF=3.282, https:// doi.org/10.3390/f13091348)上。硕士研究生王红为论文第一作者，我所人工林定向培育创新团队段爱国研究员、张建国研究员指导研究工作。该研究得到了国家自然科学基金面上项目(31370629)的资助。（王红/林业所）