地中海盆地季节性树木生长的大气环流调控机制及其对全球碳循环的影响

这篇研究揭示了地中海盆地(Mediterranean Basin, MB)树木季节性生长的气候调控机制，通过分析335棵黑松(Pinus nigra)的早材(EW)和晚材(LW)生长数据，发现东大西洋涛动(EAP)与温度呈稳定正相关，而遥相关(teleconnections)通过降水变率驱动东西生长差异。研究创新性地建立了大尺度环流模式(NAO/MOI/WeMO)与局地气候的关联模型，证实晚材(LW)比早材(EW)更易受遥相关影响，这对理解树木碳储存(CO2固定)的时空格局具有重要生态意义。

　　

大气环流对地中海树木生长的调控机制

气候驱动的季节性生长差异

地中海盆地(Mediterranean Basin, MB)的树木生长呈现显著的季节性差异。通过跨2000公里的黑松(Pinus nigra)采样发现，早材(earlywood, EW)形成主要受冬季温度和春季水热交互作用影响，而晚材(latewood, LW)则与夏季降水显著相关。温度升高2个标准差(SD)时，EW生长量可提升30%，但该效应在干旱条件下会被削弱。

遥相关的空间异质性影响

东大西洋涛动(East Atlantic Pattern, EAP)表现出最稳定的气候关联性，与MB全域温度呈正相关(r=0.85)。相比之下，北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation, NAO)和地中海振荡(Mediterranean Oscillation Index, MOI)对降水的影响呈现东西分异：伊比利亚半岛(Iberian Peninsula)降水与NAO负相关，而巴尔干地区(Balkans)则受西地中海涛动(Western Mediterranean Oscillation, WeMO)正向调控。

碳储存的解剖学基础

晚材(LW)细胞壁厚度是早材(EW)的3倍，其碳储存量占年轮的72%。研究发现EAP正相位使意大利半岛LW增长15%，但在伊比利亚半岛却导致8%下降。这种差异源于夏季降水调控：当降水超过2SD时，高温对LW的抑制效应可被完全抵消。

气候预测的生态启示

遥相关对生长的影响存在季节延迟效应：冬季NAO负相位通过增加降水，使次年EW生长量提升12%。而MOI与WeMO的协同作用可解释巴尔干地区73%的LW年际变异。这些发现为预测气候变化下的森林碳汇(carbon sink)动态提供了新视角。

东西生长模式的生态意义

研究首次揭示了MB存在"东湿西干"的生长偶极子模式。伊比利亚半岛LW生长受EAP控制强度是EW的2.3倍，而南巴尔干地区则表现出相反的响应规律。这种空间异质性可能缓冲气候变化导致的生长同步化风险，对维持区域碳循环稳定性具有重要意义。