中国南北过渡带基于马尾松树轮宽度的区域NDVI重建及其气候响应机制解析

为突破NDVI短期观测数据限制，中国研究人员利用马尾松(Pinus massoniana)早材(EWW)、晚材(LWW)及全轮宽(TRW)年表，重建了1929年以来的区域NDVI序列。研究发现树木生长与3-4月温度及4-6月NDVI显著正相关，基于EWW年表的模型可解释63.7%的NDVI方差，揭示植被覆盖存在2-3年周期振荡，可能与准两年振荡(QBO)相关，为南北过渡带生态管理提供科学依据。

　　

在全球变暖背景下，植被动态监测面临观测数据时间跨度不足的瓶颈。作为反映植被生产力的核心指标，归一化植被指数(NDVI)的短期记录难以揭示长期气候变化的影响规律。中国南北过渡带作为生态敏感区，其马尾松(Pinus massoniana)林线变化对气候响应尤为显著。以往研究多依赖全轮宽(TRW)分析，但季节分异的早材(EWW)和晚材(LWW)可能蕴含更强的气候信号。这一科学问题引起了中国研究团队的关注，他们在《Dendrochronologia》发表的研究，创新性地整合多维度树轮指标，解码了近百年植被覆盖的演变密码。

研究团队运用树轮气候学方法，采集桐柏山马尾松样本建立EWW、LWW和TRW年表，通过Pearson相关分析揭示其与气候因子及NDVI的关联。采用线性回归模型重建历史NDVI序列，并借助11年滑动平均识别植被覆盖波动周期。

气候-生长关系章节显示，3-4月温度与所有年表呈显著正相关(p<0.01)，而NDVI在4-6月的相关性最强，其中6月NDVI与TRW/EWW/LWW的相关系数分别达0.79、0.8和0.76(p<0.001)。这一发现确立了EWW作为最佳代理指标的地位。

响应机制部分指出，过渡带零度等温线的特殊位置使树木生长对早季温度异常敏感。重建序列显示1929年以来出现13个高覆盖年与13个低覆盖年，经平滑处理后识别出2个密集期与2个稀疏期，波动周期为2-3年(p<0.01)，暗示QBO(准两年振荡)的影响。

结论强调，EWW年表重建的NDVI序列可解释63.7%方差(1982-2018)，证实早夏植被覆盖主要受温度调控。该研究不仅填补了过渡带长期植被动态数据空白，其发现的QBO关联性为预测生态系统响应提供了新视角。方法论上，多轮宽指标的综合应用为复杂气候区研究树立了范式，对制定生态保护策略具有重要指导价值。