刘海兰++叶茂

摘 要：借助树木水文学的方法，文章以对塔里木河下游主要建群植物胡杨年轮的生长量变化进行深入分析。结果显示：（1）塔里木河下游生态输水后，胡杨样枝年轮生长量变化明显，说明输水对胡杨生长量的影响是显著的和积极的；并表现出明显的时空动态变化规律；（3）胡杨样枝的中部和底部年轮径向生长量之间的相关性显著，主枝顶部和侧枝顶部以及主枝中部和侧枝中部之间的相关性显著；（4）随着输水时间的延续，样枝胡杨主枝和侧枝径向生长量呈上升趋势；而且胡杨样枝不同部位径向生长量年际变化规律呈上升趋势，这充分说明塔里木河下游实施的生态输水工程对胡杨生长量的影响是显著的和积极的。

关键词：塔里木河下游 生态输水 胡杨年轮 胡杨生长量

中图分类号：S7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（a）-0119-02

树木的生长与立地环境密切相关并受气候变化的影响，树木年轮宽度作为反映气候与环境变化的一个重要参数，在过去气候环境研究中的重要性已被科学界广泛认可[2]。树木年轮宽度可以反映树木在外界环境影响下的生长情况， 树木通过在生长轮宽度中产生变化来揭示树木对水分有效性变化的响应。[1-3]树木年轮宽度的增加与温度、降水、太阳辐射、CO2浓度等气候因子有着复杂的相关关系。[4]虽然树木年轮分析的方法在很多领域的研究成果已得到广泛的认可，但是在类似塔里木河流域这样一个脆弱的生态系统中，作为世界范围少有的塔里木河下游生态输水工程，其在水资源转移和对沿河一定范围内植被群落的影响上都是显著的。塔里木河下游卡尔达依地区最重要的建群植物是胡杨，该文就将对它的主枝和侧枝相关性，生长量如何变化进行详细探讨。

1 区域概况

塔里木河下游是指从大西海子水库至台特马湖，地理坐标：东经86°37′23″～88°30′00″，北纬39°24′08″～41°03′40″[6]。塔里木河下游的生态资源处于严重受损区，植被资源以疏林地和低覆盖草地为主，整个植被总体呈严重衰退趋势。如果不及时治理，环境恶化速度会越来越快，最终也很难实现塔里木河生态、保护绿色走廊的目标。所以，应急向大西海子水库以下输送一定的生态水量，对于提高河道两岸地下水位，遏制生态劣变的趋势，是十分重要的。

2 研究方法

2.1 胡杨样品选择

由于塔里木河下游长期断流，胡杨的树干普遍空朽，无法解析或取样测定树干年轮，但胡杨的一级样枝可以作为树木生长恢复和年轮分析研究的样本[8]，因此，选取塔里木河下游三个断面，共选取胡杨56棵，在每株胡杨树冠不同部位（中部和底部）及截取样枝，并对胡杨样本和样枝进行编号。取样的位置和样木/枝数见表1。

2.2 样品处理和数据获取

将采集的样枝基部截取1-2cm厚的圆盘3片，进行打磨、抛光等预处理后将样品扫描入计算机，利用AUTOCAD软件对大量图片进行处理，绘制出树木年轮的曲线。定年采用交叉定年法进行（李江风，2000）。用LINTAB树木年轮分析仪器（分辨率0.001，德国）测量胡杨样枝年轮宽度并处理数据。

2.3 数据处理方法

将测量数据通过Excel2003和SPSS160软件进行处理。将1992-1999年的胡杨主干径向生长量平均值看作是输水前胡杨主干径向生长量，而2000-2008年胡杨主干径向生长量平均值看作是输水后胡杨主干径向生长量。

3 结果与分析

3.1 不同部位胡杨径向生长量年际变化

3.1.1 胡杨径向生长量中部年际变化规律

图1是卡尔达依断面E1样地的胡杨年轮中部径向生长量变化曲线。E1样地距离河道距离为50m。胡杨年轮径向生长量的中部和年际变化呈上升趋势。2000年之前其径向生长量变化不大，主要在0.5～1.2范围之间变化，从2000年开始输水，2000年-2003年之间其径向生长量呈上升趋势，并在2003年达到最大值—3.10 mm，但2003年-2005年却明显呈下降趋势，这很可能是由于当时的气候、人为干扰以及胡杨对输水的一个响应过程等因素造成的。

3.1.2 胡杨径向生长量底部年际变化规律

图2是卡尔达依断面E1样地的胡杨年轮底部径向生长量变化曲线。E1样地距离河道距离为50 m。从图上看，胡杨年轮径向生长量的底部和年际变化呈上升趋势。2000年之前其径向生长量变化不大，主要在0.5～0.8 mm范围之间上下变化，从2000年-2003年其径向生长量呈上升趋势，且2003年为最大值3.54 mm，明显大于胡杨样枝中部的生长量，但2003年-2005年开始呈下降趋势，这变化规律和胡杨样枝中部基本一致。这说明胡杨样枝中部和底部年轮径向生长对水的响应具有一致性。

3.2 底部和中部关系

图3是卡尔达依断面E1样地的胡杨年轮中部和底部径向生长量变化曲线。E1样地距离河道距离为50 m。为了探讨两者定量关系如何，将喀尔达依断面E1样地的胡杨样枝的年轮中部和底部数据做图分析，从图上看，胡杨年轮的中部和底部的年际变化趋势保持较好的一致性，可以看出胡杨年轮中部和底部相关性强。（图3）胡杨年轮中部和底部的相关方程可表示为Y=1.1839X-0.4194，R=0.8727；其中X表示胡杨年轮的径向生长量（中部）；Y表示胡杨年轮的径向生长量（底部）。

3.3 主枝与侧枝关系

图4是卡尔达依断面E4样地的胡杨年轮主枝顶部和侧枝顶部径向生长量变化曲线。E4样地距离河道距离为500 m。（图4）胡杨年轮主枝顶部和侧枝顶部的相关方程可表示为Y=1.4445X-0.2201，R=0.8147；其中X表示胡杨年轮的径向生长量（主枝顶部）；Y表示胡杨年轮的径向生长量（侧枝顶部）。从图上可以看出样枝主枝和侧枝年轮生长量相关性也很强。endprint

4 结语

经过上述分析研究，可以总结出以下3方面：

（1）塔里木河下游生态输水前后（2000年开始输水），胡杨样枝年轮生长量变化明显。胡杨年轮的主枝和侧枝的年际变化趋势保持较好的一致性，而且输水胡杨年轮生长量较高，这充分说明塔里木河下游实施的生态输水工程对胡杨生的长量有较为显著的影响。

（2）开始输水时（2000年开始输水）， 随着输水次数的增加，胡杨年轮生长量也随之增加，这充分证明输水对胡杨样枝年轮生长量也有较为明显的作用。在近5年生态输水过程中，2001年、2002年和2003年输水水量很大，而且输水水量逐年增加，胡杨年轮生长量也随之增加，2003年达到最大值。

（3）样枝胡杨年轮中部和底部径向生长量从2000后明显呈上升趋势，2003年达到最大值，并且2003年之前胡杨年轮中部径向生长量大于底部径向生长量，2003年之后胡杨年轮中部径向生长量小于底部径向生长量。这表明胡杨样枝年轮生长量的时空差异具有复杂性和突变性，可能与当地的地形、气候等有关。

参考文献

[1] 邓铭江.塔里木河下游应急输水的水生态环境响应[J].水科学进展，2005（4）：113-118.

[2] 阮晓，王强，陈亚宁，等.塔里木河流域荒漠河岸植物对应急输水的生理响应[J].生态学报，2005（8）：138-145.

[3] 玉米提.哈力克，柴政，罗淑政，等.新疆塔里木河下游胡杨树高生长量及其空间分布研究[J].干旱区资源与环境，2008（5）：189-193.

[4] 徐海量，宋郁东，陈亚宁.塔里木河中下游地区不同地下水位对植被的影响[J].植物生态学报，2004（3）：119-124.

[5] 叶茂，徐海量，宋郁东，等.塔里木河流域水资源利用面临的主要问题[J].干旱区研究，2006（3）：10-14.

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[7] 吐尔逊·哈斯木，瓦哈甫·哈力克，艾力克木·哈德尔，等.塔里木河下游生态输水前后生态与环境的动态变化研究[J].干旱区资源与环境，2007（4）：44-49.

[8] 郭英杰，许英勤，马彦华.新疆塔里木河下游应急输水的生态效益[J].干旱区地理，2002，（3）：46-49.

[9] 孙涛，李纪人，杜龙江.塔里木河下游应急输水前后生态变化遥感监测分析[J].中国水利水电科学研究院学报，2004，2（3）：179-183.

[10] 李江风，袁玉江，由希尧.树木年轮水文学研究与应用[M].北京：科学出版社， 2000：1-8.endprint

4 结语

经过上述分析研究，可以总结出以下3方面：

（1）塔里木河下游生态输水前后（2000年开始输水），胡杨样枝年轮生长量变化明显。胡杨年轮的主枝和侧枝的年际变化趋势保持较好的一致性，而且输水胡杨年轮生长量较高，这充分说明塔里木河下游实施的生态输水工程对胡杨生的长量有较为显著的影响。

（2）开始输水时（2000年开始输水）， 随着输水次数的增加，胡杨年轮生长量也随之增加，这充分证明输水对胡杨样枝年轮生长量也有较为明显的作用。在近5年生态输水过程中，2001年、2002年和2003年输水水量很大，而且输水水量逐年增加，胡杨年轮生长量也随之增加，2003年达到最大值。

（3）样枝胡杨年轮中部和底部径向生长量从2000后明显呈上升趋势，2003年达到最大值，并且2003年之前胡杨年轮中部径向生长量大于底部径向生长量，2003年之后胡杨年轮中部径向生长量小于底部径向生长量。这表明胡杨样枝年轮生长量的时空差异具有复杂性和突变性，可能与当地的地形、气候等有关。

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[10] 李江风，袁玉江，由希尧.树木年轮水文学研究与应用[M].北京：科学出版社， 2000：1-8.endprint

4 结语

经过上述分析研究，可以总结出以下3方面：

（1）塔里木河下游生态输水前后（2000年开始输水），胡杨样枝年轮生长量变化明显。胡杨年轮的主枝和侧枝的年际变化趋势保持较好的一致性，而且输水胡杨年轮生长量较高，这充分说明塔里木河下游实施的生态输水工程对胡杨生的长量有较为显著的影响。

（2）开始输水时（2000年开始输水）， 随着输水次数的增加，胡杨年轮生长量也随之增加，这充分证明输水对胡杨样枝年轮生长量也有较为明显的作用。在近5年生态输水过程中，2001年、2002年和2003年输水水量很大，而且输水水量逐年增加，胡杨年轮生长量也随之增加，2003年达到最大值。

（3）样枝胡杨年轮中部和底部径向生长量从2000后明显呈上升趋势，2003年达到最大值，并且2003年之前胡杨年轮中部径向生长量大于底部径向生长量，2003年之后胡杨年轮中部径向生长量小于底部径向生长量。这表明胡杨样枝年轮生长量的时空差异具有复杂性和突变性，可能与当地的地形、气候等有关。

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[10] 李江风，袁玉江，由希尧.树木年轮水文学研究与应用[M].北京：科学出版社， 2000：1-8.endprint