中亚地区松科与柏科树木径向生长对复合热旱事件的差异化响应机制研究

针对全球气候变化下复合热旱事件加剧导致森林衰退的难题，中国科学院团队通过分析中亚地区8树种101个树轮样本，首次系统揭示了松科(Pinaceae)与柏科(Cupressaceae)在生长损失(Resistance)和恢复力(Recovery)上的显著差异。研究发现柏科凭借深层根系和节水策略快速恢复，而松科恢复滞后且依赖前期生长水平(pre-drought growth levels)和旱后湿润度(post-drought wetness)，为干旱区森林恢复提供了关键理论依据。

　　

随着全球气候变暖加剧，复合热旱事件(compound hot-drought events)的频率和强度显著上升，给森林生态系统带来严峻挑战。中亚作为全球变暖热点区域，其森林生态系统正经历着树木死亡率上升、生态功能退化的危机。然而，不同树种对复合热旱事件的响应机制仍不明确，特别是松科与柏科这两类具有重要生态功能的树种，其干旱后的生长恢复动态及影响因素亟待系统研究。

西北师范大学的研究团队在《Dendrochronologia》发表的研究，通过收集中亚地区8个树种共101个树轮宽度(tree ring width)数据，首次对比揭示了松科与柏科对干旱响应的差异化策略。研究采用树轮年代学方法，量化了干旱期间生长损失(growth loss)和旱后恢复(growth recovery)，并运用线性混合模型(linear mixed models)解析关键影响因素。

关键技术包括：1) 多站点树轮采样覆盖中亚生态过渡带；2) 区分普通干旱与复合热旱事件；3) 建立生长损失与恢复量化指标；4) 整合气候湿度指数(post-drought wetness)等环境因子。

研究结果
趋势分析：松科在复合热旱事件中径向生长下降达-23.53%，显著高于普通干旱(-9.8%)，而柏科仅下降-6%，显示更强耐旱性。

差异机制：柏科通过深层根系利用地下水，配合高效节水策略快速恢复；松科依赖季节性降水，恢复需更高前期生长水平(pre-drought growth levels)和旱后湿润度。

影响因素：线性混合模型显示，前期生长水平和生长损失对恢复力的贡献率达62%，气候湿润度贡献38%。

结论与意义
该研究首次系统阐明了中亚关键树种对复合气候胁迫的适应策略：柏科凭借生理优势成为干旱适应"优胜者"，而松科的恢复高度依赖环境条件。这一发现为预测气候变化下森林动态提供了关键参数，指导干旱区生态恢复时优先选择柏科树种，并为建立基于树轮的生长恢复预测模型奠定理论基础。研究提出的"前期生长水平-生长损失-环境湿度"三维评估框架，为全球变化生态学研究提供了新范式。