俄罗斯阿尔泰山脉三种共存针叶树种轮宽与蓝强度年表揭示的气候信号差异及其古气候重建意义

本研究针对阿尔泰山脉针叶树种气候响应机制不清的问题，通过构建西伯利亚落叶松、西伯利亚红松和西伯利亚云杉的树轮宽度（TRW）、晚材蓝强度（LWBI）和δ蓝强度（DBI）年表，发现LWBI和DBI比传统TRW具有更强的夏季温度信号（最高r=0.7），为欧亚内陆高精度温度重建提供了新方法，成果发表于《Dendrochronologia》。

　　

在气候变化研究领域，阿尔泰山脉作为中纬度少数能重建2000年夏季温度历史的区域，其针叶树种的生长响应机制长期备受关注。传统树轮宽度（TRW）虽广泛应用，但易受非气候因素干扰，而晚材最大密度（通过蓝强度参数近似）能更直接反映夏季温度波动。然而，该地区共存针叶树种的气候敏感性差异，尤其是西伯利亚云杉（Picea obovata）和西伯利亚红松（Pinus sibirica）的研究空白，制约了高精度气候重建的发展。

为解决这一问题，来自俄罗斯科学院等机构的研究团队在阿尔泰山海拔1620米处采集了三种针叶树（西伯利亚落叶松、红松和云杉各20株）的树轮样本，构建了TRW、晚材蓝强度（LWBI）和δ蓝强度（DBI）年表，并与1951-2021年气候数据对比。研究发现：LWBI和DBI在所有树种中均表现出比TRW更强的夏季温度相关性，其中云杉响应最强（r=0.7），红松次之（r=0.5），落叶松因落叶特性信号较弱。这一成果不仅证实了蓝强度参数在气候重建中的优越性，更揭示了共存树种的生态位分化对气候响应的调节作用，为欧亚内陆古气候研究提供了新视角。

关键技术包括：1）海拔梯度采样设计（1620米西南坡）；2）树轮宽度与蓝强度同步测量；3）交叉定年技术确保年表准确性；4）月尺度气候响应分析。

【采样设计与研究区域】
在阿尔泰Seminsky山口（51°01’N, 85°42'E）混合林中，研究人员获取了三种树种各20株的胸径处树芯样本。树木形态存在显著差异：落叶松最高（22.7±2.5米），红松最矮（17.7±3.5米），这为后续分析物种特异性响应奠定基础。

【树轮生长与蓝强度测量】
通过交叉定年确认58株样本可用性（落叶松18株因木材变色剔除2株）。TRW年表跨度差异显著：落叶松达261年（1764-2021），红松和云杉仅100年（1922-2021）。蓝强度参数显示更高的平均敏感度（MS=0.3-0.4），表明其对气候变化的捕捉能力优于TRW（MS=0.2）。

【讨论】
物种特异性响应机制被深入阐释：落叶松作为落叶树种，其TRW受前一年生长记忆影响较大；而常绿的云杉和红松LWBI与当年7-8月温度显著相关。特别值得注意的是，云杉LWBI在7月温度响应中表现出0.7的极高相关性，远超传统认知中其"低敏感性"的预期，这与其在高海拔竞争中的生态适应性有关。

【结论】
该研究首次系统比较了阿尔泰三种针叶树的蓝强度气候信号，证实LWBI和DBI在温度重建中的优势地位。云杉意外的高敏感性挑战了既往认知，为选择替代树种开展古气候研究提供了依据。随着气候变暖，这些发现对预测树种分布迁移和山地生态系统稳定性具有重要价值。

（注：所有数据均源自原文，未引用文献标识及图示；专业术语如LWBI=latewood blue intensity首次出现时已标注；作者单位按原文处理为国外机构；上标下标已按要求使用表示）