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摘要树木年轮资料由于空间分布广泛、分辨率高，能准确记录自然环境变化过程，用于重建历史气候变化情况，在气候学、林学、生态学等多个学科交叉研究中发挥着重要作用。近年来，随着树木年轮学的蓬勃发展，灌木作为新的树轮研究对象受到日益关注。我国干旱、半干旱荒漠区及高海拔、高纬度山区的木本植物多为灌木和半灌木，其分布特点及对气候变化的高度敏感性，决定了灌木年轮在揭示区域气候变化、环境保护和生态恢复等方面的不可替代性。但是由于灌木年轮形态特殊、径向异速生长、测量难度高等原因，关于灌木年轮径向生长及其与环境因子相关性的研究报道少。因此，探讨适合于寒旱区灌木年轮的测量方法及测量指标，分析灌木年轮与环境因子间的相关关系，对研究区域气候环境变化及重建历史NDVI（Normalized Differnce Vegetation Index）序列具有重要意义。<br>　　本研究以寒旱区荒漠典型植物梭梭（Haloxylon ammodendron）和多枝柽柳（Tamarix ramosissima）作为研究对象，首先基于ENVI和GIS软件提取并测量梭梭年轮参数，利用WinDENDRO专业年轮分析软件进行精度验证，旨在提出适用于灌木年轮研究的测量方法。其次，通过U-Net图像语义分割加GIS测量提取多枝柽柳的年轮特征，提出年轮生长速率指标（Tree-ring growth rate，TRGR），并与年轮宽度（Tree-ring width，TRW）和树木基部断面积生长增量（Basal area increment，BAI）进行对比分析，旨在为灌木年轮学研究提供新代用指标。此外，利用TIMESAT时序分析软件重构NDVI季节曲线参数，分析不同尺度下的NDVI年际变化趋势。最后，将梭梭早材径向生长量和多枝柽柳TRGR分别与NDVI季节曲线关键参数进行相关性分析，探讨二者径向生长对环境变化的响应。研究主要结果如下：<br>　　（1）研究提出ENVI图像分类与GIS测量分析相结合的梭梭年轮参数测量方法，可以自动提取年轮边界线，有效提高测量效率和降低人为干扰，为实现周长和面积等年轮参数自动化测量奠定了基础。使用WinDENDRO专业年轮分析系统对测量结果检验，证明方法精度满足测量要求。此外，研究构建的方法具有普适性，适合于任何树木年轮分析。<br>　　（2）研究基于U-Net图像语义分割和GIS测量提出的TRGR指标计算的是单位长度形成层的年活动强弱，该指标不受树木胸径趋势的影响，能准确反映年轮整体径向生长信息。<br>　　（3）古尔班通古特沙漠东西和南北两个方向采样点的梭梭年轮早材生长量与NDVI时间序列关键参数间均表现出正相关关系，其中，南北方向上由于受人为影响小，梭梭树轮与NDVI普遍呈显著正相关。在东西方向上，受人类活动干扰两者的正相关性较南北方向弱。<br>　　（4）多枝柽柳TRGR与NDVI关键季节参数均存在显著正相关关系，与参数Ampl.相关系数均达到0.6以上，最高为0.97；结果对探究灌木年轮径向生长对气候变化的响应及重建无乔木分布区的历史NDVI具有重要参考价值。<br>　　（5）同一生境下梭梭和多枝柽柳年轮指标与NDVI关键季节参数相关性分析发现，多枝柽柳因年轮特征清晰、每年仅形成一轮，与NDVI参数均呈极显著正相关，更适用于灌木年轮学分析。而梭梭年轮因形成层片段化生长，测量结果中仅有部分采样点年轮指标与NDVI具有较高的相关性，关于梭梭径向生长测量与分析，今后仍需进一步探讨。<br>　　（6）通过对整个生长季梭梭的连续观测，发现梭梭并不存在夏眠现象；梭梭年际间存在某方向径向生长停止现象，最大半径处的年轮数仅会小于等于实际年龄，并不存在伪年轮现象。<br>　　综上所述，研究所提树轮测量方法具有低成本、高精度的优点，具有一定的经济和社会价值。TRGR指标相较于传统的树轮学研究指标TRW和BAI，能更完整地反映树木径向生长信息，因此可以取代TRW和BAI作为寒旱区灌木年轮学研究的新指标。多枝柽柳可以作为干旱区灌木年轮学的研究树种。研究结果为重建区域历史NDVI或过去气候序列提供参考价值。