高度-直径比率揭示了由林分结构调节的温带针叶林种植园中不同的抗旱策略 张俊辉、 崔桂梅、 顾月、 江阳高

《Forests》：Height–Diameter Ratios Decode Contrasting Drought Strategies Modulated by Stand Structure in Temperate Conifer Plantations Junhui Zhang, Guimei Cui, Yue Gu and Yangao Jiang

　　

摘要

气候变化加剧了温带森林的干旱压力，但控制渐进式响应与阈值响应的机制仍不清楚，这限制了适应性管理。本研究测试了树木形态特征是否有助于识别这些响应模式，以及这些特征是否随物种身份、干旱时间尺度和林分结构而变化。利用来自中国北部种植园的2026年观测数据（1022株落叶松 Larix principis-rupprechtii Mayr；1004株中国松 Pinus tabuliformis Carrière），我们结合随机森林模型和广义加性模型来评估高度与直径（H/D）比率作为干旱指标的效果。结果表明，H/D比率在检测干旱响应方面优于单独使用高度或直径。研究发现两种不同的非线性响应策略：落叶松对春季干旱具有高敏感性，其阈值约为SPEI ≈ ?0.47；而中国松对短期压力具有抵抗力，但对累积干旱表现出非线性响应（阈值范围为0.07–0.12）。这些差异与生物量分配模式一致，中国松的H/D比率较低。林分结构显著影响响应，年龄、密度和干旱之间的交互作用非常显著（p < 0.001），表明幼龄且密集的林分更容易受到干旱影响。总体而言，H/D比率可以作为干旱脆弱性的早期预警指标，并可能支持针对幼龄高密度林分的物种特异性监测和风险评估，尽管仍需进行实验验证。