传统的树轮气候重建主要根据树轮宽度指标与器测时段气候数据的数理统计关系,在“均一性”原则的基础上建立轮宽与气候要素的线性转换方程,进而分析过去的气候变化特征。但是随着“分异现象”的发现,及树木生理模型的建立,研究者发现树木生长与气候之间的关系是非线性的,这对传统的树轮气候重建提出了挑战,因此,树木径向生长生理过程及其记录气候信息的机制成为国内外相关学者关注的焦点。本文利用Dendrometer、Li-6400光合测量仪和同步自动气象,在祁连山东部的吐鲁沟国家森林公园从2013-2015年对青杄、油松和祁连圆柏三种针叶树种开展了树木径向生长和光合作用监测,据此分析了年内径向生长对生长季气候条件的动态响应,并首次利用测量光合速率季节变化的方法揭示前一年气候条件对当年树木生长的影响机制。主要得出以下结论:由于在一天时间尺度上树木径向生长受树干水分昼夜波动的影响较大,本文将提取径向生长量的时间尺度由1天延长到7天,结果显示不同时间尺度提取的径向生长量都与降水显著正相关,与温度负相关,说明该地区三树种的径向生长都受到了水分的限制。但是随时间尺度的延长,径向生长与降水的相关性有所下降,这表明延长时间尺度的处理方法可以削弱日间水分波动对径向生长的干扰。为了分析生长季内各月气候要素对三树种径向生长的影响及二者相关关系的稳定性,本研究以31天为窗口,每隔一天进行滑动,在一天的时间尺度上计算了生长季内树木径向生长与气候要素的滑动相关系数,结果显示:三树种在2013-2015年三个生长季内的树木径向生长都与温度负相关,与降水正相关,表现为水分的胁迫。但是这种关系的稳定性在不同月份间又存在差异,青杄和油松与5、7月降水表现为稳定的正相关关系,与6月降水的关系存在较大的年际差异,在降水量大的年份降水与轮宽的相关性较弱,而在降水量少的年份其限制增强,相关性显著。这可能是一些树轮气候响应研究中轮宽与6月降水的关系在多年统计上不显著的原因之一。目前的监测结果还不足以准确解释祁连圆柏径向生长与6月降水的关系,需要进行持续监测。众多树轮气候研究都发现树轮宽度与上一年生长季末期的气候条件显著相关,一般认为是因为上一年生长季末期的气候会影响到树木的光合作用,进而影响到第二年营养物质的积累。将光合速率与树木径向生长速率进行对比分析,结果显示,三树种径向生长速率在5月底6月初最高,叶片净光合速率反而最低;而在径向生长末期的8、9月,径向生长基本停滞,其叶片净光合速率反而最高,这种生长与积累的不同步现象,表明8、9月的光合产物一部分可能贮存下来用于来年生长季早期的径向生长。三树种叶片净光合速率与相对湿度、平均温的相关分析显示,7-8月的高温和空气相对湿度显著限制了三树种的光合作用,9月水热适宜,除了位于阴坡的青杄外,气候要素对其它两树种光合作用的限制明显减弱。因此,生长季末期空气相对湿度的增加有助于提高叶片的光合能力,保证了光合产物的积累,间接对来年的树木径向生长施加影响,正是这一生理过程将上一年的气候条件与当年的树木生长联系起来。