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1、南美洲最南端的两种Ato加ofagus物种正在记录不同的气候信号抽象最近的气候趋势，如温度升高、降雨量减少和极端天气事件（如热浪），正在对森林的性能产生负面影响。在巴塔哥尼亚北部， 这种情况导致树木生长减少，树冠枯荽和大规模死亡事件。然而，在最南端的温带森林（Nothofagusbetu/oides和Nothofagus pumilio）中研究这些后果的研究要少得多，特别是在最南端的南美洲（SSA）。这些森林也受到南极振荡正阶段（AAO,也称 为南方环状模式，SAM）的影响，该阶段与过去几十年中温度，干旱和极端事件的增加趋势有关。本研究评估了位于三个研究 区域（蓬塔阿雷纳斯，延德加亚国家公园和
2、SSA的纳瓦里诺岛）中位于上部树线的/V。力。fagus物种的八种新树轮年表的生长 模式和气候响应。使用主成分分析（PCA）研究了环宽指数（RWI）变化的主要模式。我们发现，对于降水量超过600 mm/yr 的站点，PC具有较高的勺邀,对于降水值低于600 mm/年的站点，PC3具有较高的负载。我们最好的生长-气候关系是在 白殍极和AAO之间，以及具有相对湿度的N.pum/7/。的最东北部地点（与热浪和极端干旱相吻合）。印在最南端森林中的气候 信号对气候变异性，气候强迫AAO以及过去几十年气候变化的影响很敏感。关键字:环宽指数汽候;南极振荡;南极涛动;Nof/iofagus betuloide
3、s.Nothofagus pumilio1.引言最近的气候趋势、干旱、气温升高和极端事件（如热浪）对森林生态系统产生了全球性影响，导致气候引起的反响，如生 长下降、森林枯萎，甚至大规模的树木死亡事件1, 2, 3, 4, 5, 6, 70根据最近对未来几十年的气候预测，预计全球干旱的 严重程度会增加，气候会变暖，极端事件的频率会加快8。例如，干旱和气温升高会对森林生态系统产生负面的生理影响，包括限制生长、有利于蒸腾作用和诱导气孔闭合9。南 美洲的温带森林已经容易受到干旱事件和气温升高造成的这种负面影响。例如，巴塔哥尼亚北部的树状生态学研究说明，一些 A/of/iofagus物种和针叶树种（Au
4、strocedrus chilensis）在生长季节表现出死亡，生长减少，冠部死亡和极端萧条的发作，以应 对持续干旱和/或极端热浪事件10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17.从生理学上讲，巴塔哥尼亚北部的森林越来越受到水分压 力，因此显示出气孔导度的调整，以防止日益短缺。因此，它们的光合速率降低，导致基底面积增量（BAI）降低。另一方面， 在较好的水供应条件下生长的树木在当前气候条件下显示出更高的生长性能17, 18, 190在南美洲最南端（SSA） , /V。力ofaguspun?/。和A/。力ofagusbefuQ/des是温带森林中的主要树种20, 21,是用于监测
5、 气候变异性和区域气候变化影响的主要树种。在巴塔哥尼亚南部，在低海拔（干燥森林-草原交错带）生长的晋天用奥猪笼草呈 现负生长趋势，以应对温暖干燥夏季土壤水分减少引起的气孔导度降低。相比之下，所研究的N. pum/力。位于上部树线（更潮 湿的条件），说明生长季节温度升高有利于树木生长的条件22。火地岛东部的方雄厚猎笼牵森林（交错调草原森林条件，南纬 54, 600 mm/yr）说明树木生长突然减少，这可能与20世纪80年代末以来夏季AAO呈阳性有关23, 24。另一方面，火地岛 较潮湿地区的白佚章赭笼草的生长并未显示如此明显的下降25, 26o南极涛动（AAO,也称为南方环状模式，SAM）是影响
6、南美洲大局部地区气候的大规模环流模式。自20世纪80年代末 以来，它在南方夏季显示出一个主要的阳性阶段27。该阶段的特征是中纬度（南纬40-55）的正压异常和高纬度（南极洲） 的负压力异常。在SSA的中东部地区，AAO值正值与持续的气候趋势、降水减少、气温升高、普遍干旱条件28, 29, 30和极 端事件（例如热浪）相关31。根据SSA最近的这些气候趋势，很少有研究调查Befu/o/des插笼孽和拶超树的森林是否对气候 变化引起的效应作出反响，以及干旱和极端事件（例如热浪）如何影响其生长11, 13, 14, 15。自然，SSA的Nothofagus 森林代表了分析其对气候变化的反响的有希望的
7、潜力，例如，通过对生长减少和/或生长变化中的极端事件的研究。鉴于SSA从 图8.具有不同气候变量（气象站、ERA5和AAO指数）的SSA出发的三台PC的显著相关性结果。p值，*：显著（p v 0.01 ）。 这里显示的气候-树木生长相关性的最正确月份和月份组合是：（A） cN=当前11月，（B） cMr=当前3月，（C） pJ&cJ =之 前和当前的1月，以及（D） pcD-M =之前和现在的12月至5月。我们的PC还记录了春夏和3月气候对各个地点树木生长的主要影响（图6和图7）,例如PC3与风速的直接关系，这 与PC3中PYU年表（位于Yendegia）的强大负载一致。此外，PCA载荷还反映
8、了纳瓦里诺岛和Yendegia站点（NCA, NCB 和YLA）的春夏AAO和PC2之间的良好关系。4 .讨论最南端黜灌胳撕森林的树状年代学和树突气候潜力南美洲最南端的步龙汾古珈森林是世界上最南端的森林群51。它们为研究这个偏远地区过去的气候多变性并记录中纬度 气候变化与南极大陆气候变化之间的相互作用提供了一个独特的机会。与以前的研究23, 24, 26, 52, 53一致，我们研究开 发的树木年轮年表说明，有可能获得超过300年的长记录，具有重要的共同信号并且对气候变化高度敏感。然而，这些记录可 能反映了当地干扰的影响，使得难以正确识别树木年轮中存在的气候信号。大陆最南端的N。力。fagus
9、森林受到各种干扰的影响， 包括风力，火灾和雪崩等51。我们的六个Mpum/历看台中有三个（YLA, LTM和SKI）呈现出独特的生长释放，可能归因于 其生命周期中的干扰事件。我们研究区东北部的林分受到1930-1931/1936年左右近乎同步的释放事件的影响。据报道，在.布氏 猎笼孽森林中，存在7年周期，最有可能与周期性昆虫发作有关52, 54o在过去的100年中，我们基于树木年轮的时间序列（年表）揭示了树木生长的异常变异性。来自纳瓦里诺岛的两个火图 利猪茏孽的年表显示，自20世纪80年代中期以来，树木生长异常减少，至少在过去300年中到达了前所未有的水平。这些结 果与先前的研究一致，该研究显
10、示纳瓦里诺岛白胡章猪笼孽年表的减少相似23, 24o最近的增长异常在一定程度上反映了南非 最南端目前正在经历的极端气候变化。相比之下，Pum/力。猎笼草林的径向生长在过去几十年中显示出更大的径向生长增量。/V。力。fagus林分之间的明显差异可 能是强烈的区域气候梯度29, 34的综合结果，与不同的微站点条件、水的可用性22, 25, 26, 32以及面对缺水期时与遗传学 （或本体发生）和不同生理策略相关的种内和种间变异有关33, 55, 56。SSA Nothofagus森林中气候响应的高度多样性安第斯山脉的存在引入了明显的环境梯度，导致於龙以搭期森林对气候变化的生长响应差异很大。因此，我们
11、的研究和先 前的研究说明，大陆最南端的N。力。fagus年表提供了重建地表和850 mb温度变化，相对湿度，风强度及其与主要大气环流模 式（包括AAO）相关性的巨大可能性。与春夏AAO持续正相相关的温度升高和降水减少28, 29对纳瓦里诺岛白鹿堂箱宠羊森 林的生长产生负面影响。近几十年来，气候条件变暖、较干燥，导致气孔闭合，从而导致光合速率下降57, 58o因此，较低的 年际生物量产量反映在白建章猪笼单RWI中。夏季相对湿度与我们研究区域最东北局部的SKI的树木生长密切相关。相对湿度通常与土壤湿度有关，在较干燥的环境 中调节树木的生长，特别是在北巴塔哥尼亚记录的森林草原交错带中10, 11,
12、12。SKI年表中的极端生长减少（1991/1992年， 1999/2000年，2005年，2011/2012年）与热浪和极端干旱事件期间的低相对湿度同时发生。1990年2月、2004年和2005 年的平均最高气温（分别为17.3。（3、17.2和17.2）是自1930年以来的最高温度。此外，2005年2月记录了极度干燥（3.2 毫米）事件，与本月的长期平均值（补充图S8）相比。2005年夏天是一场极端的干热事件，对SKI场地的树木生长产生了负 面影响。预计未来干旱、干旱日与高于平均水平的天气相结合59,将会增加，对南方生态系统造成有害影响17, 60, 61。尽管降水与我们研究区域的树木生长
13、没有密切关系，但记录了纳瓦里诺岛春夏降水与N。加。fagus森林生长之间的显着关 系（补充图S5和S6）,特别是在土壤深度减少和陡坡陡峭的地点26。43不同种内和种间对气候的敏感性在我们的研究中，我们记录了所调查森林对气候敏感性的显着物种内和物种间差异。例如，尽管蓬塔阿雷纳斯（滑雪和LTM）的普米利奥猪笼草（滑雪和LTM）仅相隔40公里，但它们显示出树木生长对气候的反响差异。响应的差异可以通过SKI 站点的干燥条件（470亳米/年）来解释，夏季（更具体地说是2月份）的极端事件（热浪和极端干旱）导致极端缺水，限制了 树木的生长。相比之下，在土壤水分条件较好（800mm/yr）的LTM林分，春夏气
14、温是树木生长的主要强迫32, 52, 53, 62。 树木对气候反响的这些显着差异也可能因不同地点之间的干扰历史而加剧。SKY站点受到先前森林火灾，伐木活动以及森林开 放以为天空田地创造空间的高度干扰。在Yendegia山谷和纳瓦里诺岛的加ofagusspp.森林中也记录了树木对气候的比照模式。物种间对风的不同生态生理 响应可以解释所记录的模式。纳瓦里诺岛遗址暴露在主要来自南部的恒定风中，形成一个穿过Ukika山谷的恒定风洞（图1）。 这种永久性的风应力诱导树木气孔闭合，以防止对流力和水分亏缺63, 64o此外，取决于风速，通过去除或减少浅层叶层，可 导致机械损伤，从而改变蒸腾速率6司在强风的
15、极端情况下，这些可能导致大规模的叶片死亡事件，并导致树木生长突然减少 65o相比之下，在Yendegia遗址，虽然靠近上部树线，但林分被周围的山脉保护免受西南风的主要影响，这些山脉可能阻挡 或减少强风的负面影响。在纳瓦里诺岛观察到树木生长对气候的响应存在种间差异。贝图再多狷宠莫和普天松猪笼草林之间的距离均小于4 km, 对当地温度、降水和大气环流指数（AAO）表现出比照鲜明的敏感性。落叶A/。加ofagus物种（包括M pum/7/o）即使在显着的 水分胁迫条件下也显示出具有开放气孔的各向异水行为。因此，普氏猪笼孽树容易因持续蒸腾作用而增加水分流失55, 66。相 反，A/o/ofagus的常
16、绿物种，如Dombeyi猪笼草,在脱水的生理反响方面存在很大差异56。常绿的白桦茸猪笼草可以呈现一 些生理特征，促进气孔或光合作用水平的调整，因此，在过去几十年中，与春夏AAO的主要积极阶段相关的干燥-温暖气候 的负面影响减少。然而，需要一种结合生理和形态学的方法，以充分评估最南端的A/。力ofagus森林对气候变异性的不同反响的 原因。5 .结论我们根据南美洲最南端（SSA）的八个Nothofagus年表及其对气候的反响的比拟来报告研究结果。我们证明了 Nothofagus 森林中高度多样化的气候响应，包括与风速，850 mb温度，相对湿度和AAO的新相关性，以及潜在的未来重建。诺托法古斯
17、森林还显示出比照鲜明的气候响应，作为安第斯山脉赋予的强烈气候梯度效应，由于不同的微站点条件和对干旱的适应，提出 了不同的策略，其特点是渚龙济吉斯林分的种内和种间水平上具有不同的敏感性。根据这一证据，我们局部接受了我们最初的 假设，因为一些A/。力。fagus林分对当地气候和其他大规模环流（如AAO变化）更敏感。根据最近的气候预测，气温上升，干 旱和极端事件将继续网。因此，我们可以说，位于我们研究分布最极端的最南端的N。加。fagus森林将继续受到局部和大规模气 候变化的影响。未来的研究应调查A/。力ofagusspp.的生理策略，并评估面对极端气候事件时冠部死亡和/或大规模死亡的风险。 诺比法
18、将勘南部森林为环境提供了重要的生态系统服务，如碳固存、水调节以及减少岩崩和雪崩等自然灾害。此外，SSA森林 改善了水质，并为当地社区提供了娱乐场所和木柴67, 68, 69o补充材料以下支持信息可在以下位置下载： s:/ mdpi /article/10.3390/f13050794/s1,图 S1： 1968 年 1 月至 2020 年12月期间威廉姆斯港气象站的每月气候时间序列，用于（A）温度（以。C为单位）（B）降水（以毫米为单位）和（C）风 速（以公里/小时为单位）；图S2： Nothofagus spp.树木生常年表的3D PCA图Pum用。和N. betu/oides年表分别以橙色
19、和 绿色显示;图S3：蓬塔阿雷纳斯研究区树木年轮SKI/LTM年表（Pumili。猪宠草）与气象站气候变量、ERA5数据和AAO指数 之间的皮尔逊相关系数的月度、季节和月份的最正确组合;图S4： Yendegaia山谷研究区树木年轮YLA/PYU年表（ N.pumilio） 与气象站气候变量、ERA5数据和AAO指数之间的皮尔逊相关系数的月度、季节和月份的最正确组合;图S5：纳瓦里诺岛（Ukika Valley）研究区树木年轮NLN/NLS年表（N. pumilio）与气象站气候变量、ERA5数据和AAO指数之间的皮尔逊相关系数的月 度、季节和月份的最正确组合;图S6：纳瓦里诺岛（Ukika
20、Valley）研究区树木年轮NCB/NCA年表（Betuloides猪宠草）与气象 站气候变量、ERA5数据和AAO指数之间的皮尔逊相关系数的月度、季节和月份的最正确组合;图S7：来自气象站的主成分（PC） 和气候变量之间的Pearson相关系数的月度，季节和月份的最正确组合，ERA5数据和AAO指数;图S8：时间序列：（A）最高 温度（以。C为单位），（B）降水（毫米），（C）标准化降水蒸散指数（SPED , （D）相对湿度（）和（E） Nothofagus pumilio的SKI树轮指数;表S1：我们的树木年轮年表的统计特征。西部超湿润区到东部干燥草原景观的强烈生态气候梯度（图1）。先前的
21、研究显示，南美A/。力ofagus森林揭示了与微站点条件、 水供应22, 25, 26, 32和物种特异性干旱适应相关的多种反响33。在此背景下，我们的目标是（1）比拟生长模式和（2）单独评估SSA中及图砥物游宏草和以商苏森林的气候响应，包 括不同的生态要求和过去几十年的加速气候变化。我们假设力。fagus物种的生长对局部和大规模的气候变化敏感，因此揭示 了过去几个世纪中短期和长期气候变化的印记。2 .材料和方法南美洲最南端的气候状况安第斯山脉的山脉是西风的标记地形屏障。来自太平洋的含湿物质的上升导致西风侧的云量增加和降水（在某些区域高达 5000 mm/年）34,在东部背风侧显着减少，降雨量
22、非常低（200 mm /年），仅在科迪勒拉山脉以东50-100公里处29cSchiaparelli 冰川（163 m asl） , Punta Arenas （36 m asl）和Rio Gallegos （13 m asl）气象站的气候图，位于该地区的西南至东北横断 面，显示了不同月平均值的降水，气温和站点之间的相对湿度（图1E-G）;虽然三个站点的年平均气温显示出明显的冬夏季节性, 但Schiaparelli冰川的寒冷温度，更高的降水和更高的相对湿度可能与上面提到的强大的东西向气候梯度有关。Schiaparelli气 象站记录了全年均匀分布的最高相对湿度（rH = 80%）。相比之下，科迪
23、勒拉山脉顺风的气候站，如蓬塔阿雷纳斯和里奥加列 戈斯，在冬季只有很高的旧值，夏季分别下降了约60%和50%。三个气象站之间的降水变化很大，Schiaparelli （50-70毫米） 的月度记录最高，蓬塔阿雷纳斯（30-40毫米）的中间记录和Rk Gallegos站的最低记录（15-30毫米）。?r5w mvw tvtnattXT/”-flwv/TS7W LWhd71PW CvQTMA lOteM*) * CW-lKhycs inrrl) WMMeM tordar TrnMctTrizw 25Yr TV*7Wrc-24 v.f4n* trsew rjowb“w, UMM、*l -2013.20
24、0皿 prcipM CRU 2900-201-!?F) P8g Arn， IPUQ)U1C8 (cm5za6x.F-u*68.2019-yapIMgn 二 Mr爸3 -8 320O Rihuma至CX 7 2010-0 8 0 4tOLNO 二图1 .研究区域的地理和气候环境。（A）蓬塔阿雷纳斯，乌斯怀亚和威廉斯港等主要城镇的位置（白色圆圈）和三个研究区（红 色框）的概述:（B）蓬塔阿雷纳斯郊区（南纬53936，西经71。154”），（C）延德力口亚山谷（南纬545017”,西经6845廿） 和（D）纳瓦里诺岛（南纬54。5&50“，西经67。3623”）。区域植被类型的图示20, 35。等离
25、子体、冰川和政治界限来自国 有地理空间数据网络IDE （ s:/ ide.cl/,于2022年5月1日访问）。（英-格）沿西南至东北横断面（A）中的白线） 沿线的三个气象站的气候图，包括月平均气温（）,相对湿度（）和降水量（mm）。该地图是使用Esri ArcGIS创立的。来自南美洲最南端的树木年轮样本我们的树木年轮网络研究包括南美洲最南端的几个地点，包括火地岛和邻近群岛的地点（图1A,表1）。强烈的水文气 候梯度决定了生物群落的快速变化，从麦哲伦沼泽地和以白殍树为主的常绿森林，到以南猪笼孽和普兴制奥猪笼草为主的落 叶林，再到无树草原草原，生物群落的快速变化20。我们的八个研究点位于/V。力。
26、fagus森林中，其中六个采样点以N. pum/力。 （Lenga）为主，而其余两个站点主要由N. betuloides树木（Coigue de Magallanes）组成。所有采样的树木都生长在海拔250 米以上，靠近上部树线（图1,表1）。因此，我们对场地位置的选择遵循了优化树木在其分布上限附近生长的树木固有的气候 信号的一般要求24。在2019年至2021年的南方夏季期间，对这八个地点进行了实地考察。在三个选定的地理区域使用直径 为5毫米的蛀虫（每棵树两个样本）在胸高处对树木进行采样。表1 .采样点主要特点。Np=普米利奥猪笼草= N. betuloides.s =物种。在蓬塔阿雷纳斯市
27、附近（图1B）,我们采样了两片A/.pum/7/o森林。滑雪场位于海拔550米处，蓬塔阿雷纳斯以西7公 里处，森林到草原的生态区。森林由高达8-12米的树木形成，胸高（dbh）的平均直径为25厘米。SKI的年降雨量为470毫米 /年，是森林到草原的一局部。Lenga Tres Morros iltt （LTM）位于海拔558米处。它位于蓬塔阿雷纳斯西南约40公里处，在 M卯加。和M匕氏u/o/des森林与湖泊和泥炭地的混合景观中（图1B）。LTM林分包括平均树高15米，平均分伯值为30厘 米的抑鹿，年降雨量为800毫米/年。我们的第二个研究区域位于火地岛南部边界国家公园的Yendegia山谷（
28、图1C）。Yendegaia湾的降雨量为350毫米/ 年，至ij上冰川化地区增力口至ij 2000-5000毫米/年。总共对两个高海拔地点进行了采样，这些地点有N. pum/万。森林。Yendegaia Lenga Alta遗址（YLA）位于海拔560米处。当地树木的平均高度在10至15米之间，平均直径为30厘米。树架靠近形成当 地上部树线的克鲁姆霍尔茨区。Paso Yendegaia-Ushuaia遗址（PYU）位于海拔约500米处。采样的树木到达15-20米的高 度，平均dbh值为50厘米。第三个样本区域是纳瓦里诺岛（智利）的Ukika山谷，位于我们研究区域的东南部（图1D）。通常，Pum
29、i/io和N. betuloides 森林的斑块正在形成山谷中的当地树木群落。年降雨量为600毫米/年。我们对彼此靠近的四个地点进行了采样。两个地点以欠 图洛伊德猪笼草森林为主,即海拔350米的纳瓦里诺科伊格阿尔托遗址（NCA）和275米的纳瓦里诺科伊格巴霍遗址（NCB）。 两个拥有M pum/。树的地点在450米处被命名为Navarino Lenga Sur （NLS）和在403米处的Navarino Lenga Norte地点 （NLN） o该站点NLS代表了我们研究中唯一位于分隔朝北的Ukika河流域和朝南的Windhond湖流域的分水岭以南的站点。 所有采样地点的特征是15-20米高，
30、分伯值为30-50厘米的树木。2.3. 样品制备和年表构建所有树木年轮样品均遵循标准树木年表技术36,并考虑了南半球树木年轮测年惯例37。随后，使用Velmex千分尺测 量每个样品的树轮宽度，精度为0.001 mm 38o使用COFECHA程序评估了交叉测年的质量以及环宽度日历年龄分配中可能 存在的错误39。我们使用统计语言R 41中的dpIR包40,从正确的交叉测年序列中开发了标准的树轮年表。为了保持低频变 化，使用负指数曲线对环宽级数进行了去趋势化，以消除由于树木年龄引起的非气候变异性，并获得最终的环宽指数（RWI）42。 得到的标准化序列表示年限为1的均值和相对均匀的方差42。表达人口信
31、号（EPS）是在50年的移动窗口中计算的，重叠为 25年，以评估年表的共同信号40, 43o主成分和制度转移分析为了确定所有位点的主要生长模式，我们使用varimax优化进行了主成分分析（PCA） 44, 45u PCA是在R工程41 中使用心理包46进行的。使用的数据矩阵包括总共八个工程（标准树轮年表站点）和n个变量（n =用于分析的年数），时间 跨度为124年，被EPS高于0.85 （1895年至2019年）的所有可用年表的公共时期截断。此外，我们通过变化点检测方法探 索了树轮年表和主成分时间序列模式中可能的制度变化47。此方法按顺序使用学生的f检验来确定两个连续周期之间的均值是 否显著不
32、同。如果是这种情况，那么该点被标记为潜在的变化点，并利用随后的观察结果来确认或反驳假定的政权转变。制度的 确定受到截止长度T选择的强烈影响，该因素最终定义了制度最小周期的长度以及随后由t检验得出的显著性水平（pv0.05） 47 o气候资料为了评估气候代理关系，我们使用了两种不同的气候数据源。第一个来源是靠近各自研究地点的可用气象站，如Puton Williams （ptw） , Punta Arenasl （puq1） , Punta Arenas2 （puq2）和 Ushuaia （ush）（图 1）。可用的天气数据包括各种 气候参数，例如月总降水量（前：毫米），每月最低/最高温度（tmn
33、/tmx： ）和风速（ws： kmh11）.由于SSA气象站 短，（ii）有时存在大量数据差距，以及（iii）研究站点与附近气候站之间的高程差异。因此，为了克服我们研究区域中明显的 这些障碍，我们决定使用ERA5再分析48作为气候数据的第二来源。ERA5有各种各样的气候数据，时间覆盖范围从1979年 到2021年。它还提供了整个地区所选海拔水平的气候数据（例如，在850 hPa时），这使我们能够分析具有相似气候影响的 地点之间的代理气候关系（表2）。ERA5气候再分析数据集48还提供了辅助生态气候数据，例如总降水量（前：毫米），最 低温度（tmn： ） , 2米处的温度（T2m：。0,10米近
34、地表风速（WS10m： m/s）,相对湿度（rH： %） , 850 mb处的 温度（T850： ）,平均海平面压力（MSLP： mb）和地势高度（Z850： m2s-2）（表2）。每个可用气象站的记录揭示了 不同的时间覆盖范围和数据完整性。例如，从1968年起，威廉姆斯港气象站的气候数据就可用了，但在记录期间有几个数据空 白。因此，我们在分析中使用了不同的常见时期来校准降水（1970-2019）和温度数据（1980-2019）。此外，在1984/85 （S1） 左右，平均风速的异常突然变化是显而易见的。鉴于无法区分这种突然变化是由仪器/技术变化引起的还是由气候引起的，我们 将风速的原始完整气
35、候数据系列截断到1986-2019年的可靠时期（表2）。相比之F,所有ERA5再分析数据产品从1979年 至今都可用（表2）。表2.用于评估代理气候关系的本地气候记录和ERA5再分析数据。气候数据来源：智利气象局（DMC）、智利水乡总局（DGA）、 阿根廷国家气象局（SNM）和ECMWF再分析v5 （ERA5）。此外，为了评估树木年轮年表与区域有效大尺度大气环流模式之间的关系，我们使用了气候学中常用的两个AAO指数， 即AAO-Marshall27fn AAO-NCEP指数49。这些指数在各自的气候变量和用于计算的数据源方面有所不同。AAO-马歇尔指 数是1957年至今的月度指数。它是通过基于
36、12个气象站的带状压力差异计算得出的，其中6个位于中纬度（南纬40。），其 余6个位于南极洲高纬度（南纬65。）27。每月AAO-NCEP指数基于南半球700 mb高度的地势高度场异常，自1979年以来 可用49。3 .结果树木生长模式总的来说，我们能够为南美洲最南端（SSA）开发八个新的树木年轮宽度指数（RWI）年表，包括两种不同的Nothofagus 物种。树木年轮年表涵盖了不同的时间跨度，并显示了生长趋势的差异（图2,表1）。最扩展的时间序列是来自纳瓦里诺岛的 N. betuloides 年表（NCA;1698-2018, 320 年），而最短的系列是来自 Punta Arenas （S
37、KI;1851-2019, 169 年）M N. pumilio 年表。除了时间跨度之外，年表在样本复制方面也有所不同，因此，当其EPS值到达或超过常用阈值0.85 50时，时间顺序也 不同;更多统计细节见补充表S1。Pumilio年表SKI, YLA和PYU达至ij EPS值高于0.85,具有5个或更多内核，NLS, NLN和 N. betuloides年表NCB需要大约10个或更多内核，而LTM和NCA记录需要近20个内核才能到达EPS385。可靠树木年轮 时间长度的差异（EPS 0.85）反映了采样树林之间公共信号强度的差异。年表在树木生长变化的幅度上也有所不同。SKI和 PYU显示最大
38、的振幅，并带有明显的极值。相反，其他六个年表（LTM, NLS, NLN, NCA和NCB）显示出较窄的振幅。NLN 站点尤其如此，在平均值周围的树木年轮宽度略有变化（图2E）。对八个年表的政权转移分析47揭示了明显的树木年轮变化， 但记录中没有持续的趋势（图2）。只有NLS系列年表显示逐渐进展到更积极的值（图2F）。相反，纳瓦里诺岛的白檎粉笼 克NCA和NCB年表显示，在过去40年中，其增长急剧而明显下降，其数值低于1980年代中期以来的长期平均值（图2G, H）。A)SKJB)LYMOtPYUGINC8FlMtSNavnno UUnd言Fdepth SMtiple depth rrnpFd
39、2h图2,单个环宽指数（RWI） Pumilio猪笼草（橘色）和Betuloides猪笼草（绿色）年表显示为连续线。水平虚线表示平均 RWI值，灰色阴影线表示样品深度，连续黑线表示使用检测方法的政权偏移47。该方案转移分析是针对年表EPS值超过阈值 0.85的时期计算的（EPS在50年的移动窗口中计算，重叠为25年43）。32各个环宽指数年表之间的关系有趣的是，尽管在现场条件上存在巨大差异，但所有/V。力ofagus属的年表都彼此呈正相关（图3）。纳瓦里诺岛白殍弯 密宠孽年表NCA和NCB （r = 0.75, p0.01）之间以及NLS （r = 0.65, p0.01）年表之间最显著的相关
40、性。虽然榭裾位点 （NLN和NLS）和白掾猪笼草群（NCA和NCB）在地理上彼此靠近（2.0至0.5公里），但它们没有显着的相关性。与此发现 相反，来自白殍港游宠草和浮天砌猪笼莫的NCA和YLA分别相距超过80 km,彼此显着相关（r = 0.51, pv0.01）。NLN 和 LTM （相距近 300 km, r = 0.49, p0.01） , NLN 和 YLA （相距 80 km 以上，r = 0.47, p0.01）以及 NLS 和 LTM （相距 300 km, r = 0.45, p 0.01）之间也记录了正相关关系。相反,蓬塔阿雷纳斯地区,滑雪和LTM （相距25公里，r =
41、0.32, p 0.01） 和Ycndcgia地区YLA和PYU （相距12公里，r = 0.42, p0.01）的年表之间明显存在较弱的关系。:34 o2.3: o:30.2.54 ”o62 ” o37-o,51 o,47- o93 no34 -o L YPearson corre-a-on32e o9.3w oNL图3.1895-2019年SSA米样位置的A/。加。fagus标准化环宽指数（RWI）年表之间的Pearson相关系数，该区间显示EPS在 所有记录中0.85。Pum/力。和AZ. befu/o/des年表分别以橙色和绿色显示。显著性水平由ns表示：不显著（p0.05）、*：显
42、著（pv0.05）和 *：高度显著（pv0.01） o区域树木生长模式的评估通过应用主成分分析（PCA）来分析树木生长的区域模式。根据标准化年表之间共同周期的124年相关矩阵，前三个主 成分解释了总方差的70% （图4A和补充图S2）。PC1占总方差的44%,主要与负载值0.5的N. pum/o年表LTM, NLS和 NLN有关（图4B）。各自的研究地点位于降水量在600至800毫米/年之间的地区。虽然NLS和NLN站点彼此靠近（相距不 到4公里），但LTM距离两个站点的距离超过400公里（图1A, D）。在1960年左右的政权更迭中商定的三个年表（图2B, E, F） o PC2解释了总方差
43、的16.5%,其最高负载值来自身段极年表NCA和NCB （图4B）。PC2显然以这两个密切的记录 （相距不到2公里）为主，森林具有相同的物种并呈现相同的方窠模式（图2G, H） o PC3仅解释了总方差的10.5% （图4D）, 突出显示了来自SKI, PYU和YLA站点的A/.pum/力。年表的相似树木生长模式（图2A, C, D）。这些地点的降水量在350至 470毫米/年之间，滑雪场位于YLA和PYU以北400公里处（图1A-C）。B) PC1N. beiulwies forest N. pumifio forestscpeo6oz NIN S-N CIAd VIA sn _xs图4.1
44、895-2019年共同时期所有八个No力ofagus属年表的主成分分析（PCA）结果。（A） PC方差由前三个主成分（灰盒） 解释。（B-D）分别在PC1、PC2和PC3中加载每个站点的值。生成的主成分PC分数如图5所示。PC1评分（图5A）显示了从1895年到现在的略微积极的趋势。与纳瓦里诺岛的 白雄琴游宠堂生长模式相关的PC2时间序列（图5B）显示，1951年有两种状态转变为正数，1985年呈负数，后者与树木生长 突然下降有关。PC3评分代表了 PC1中低负载的尸um/方。猎茏草年表的主要影响。PC3随平均值而变化，与树生长变化的两 种主要模式不同步（图5C）。图5.基于1895-2019
45、年公共时期A/。力ofagusspp.（黑线）标准化年表的相关矩阵的主成分PC1 （A） , PC2 （B）和PC3 （C）的振幅。红色水平线显示了使用检测方法的PC中的状态偏移47。当地气候对RWI年表的影响过去几十年的极端增长抑制对于1991/1992年，1999/2000年，2005年和2011/2012年的SKI年表是显而易见的（图 2A和图6A）。SKI年表与前一年（pF）和当前（cF）年2月的ERA5相对湿度呈正相关（图6A： r = 0.62, pv0.01）。另一 方面，LTM站点的生长变化与南方夏季（目前12月至1月）期间夏季最高温度呈正相关（图6B： r = 0.47, p
46、v0.01）。虽然 SKI/LTM站点相距仅40公里，但它们与当地气候没有显示出类似的相关模式（补充图S3）。ERA5 X2.NW0 hum-ddy %)puns A3W *, Tn1por!turo CCJ30pert m三一 wsaERASM5- Tom* rahiro (n图6.环宽指数（RWI）与当地气象站气候变化和ERA5数据集之间最重要的关系。对于每种情况，都指示了显著性：* = p v 0.01。 气候增长相关性的最正确月份组合是：pF&cF痂g一个和现在的2月，cDJ=当前F2月至1月，pcJFM =之前和现在的1月至 3月，cON=当前10月至11月。在Yendegia, P
47、YU站点揭示了与前一个/当前夏季（1月至3月）的风速的极显着关系（图6C, r = 0.62, p0.01,补 充图S4）。相比之下，以N.pum/。为主要树种的纳瓦里诺岛上的NLS站点显示，在今年的春季/夏季过渡期（10月至11月） 中，与Williams港的风速呈负相关（图6D, r = -0.47, p0.01,补充图S5）。另一个值得注意的相关性是NCA位点与ERA5 数据的夏季温度（图6E, r = 0.54, p0.01,补充图S6）。35大规模循环强迫对RWI年表的影响我们系列大尺度大气强迫的评估结果显示，我们的SSA RWI年表与不同南极振荡指数（AAO,也称为南方环状模式,S
48、AM） 之间的最强关系主要是负的（图7和参见补充材料）。上一个/当前夏秋季的马歇尔AAO指数与纳瓦里诺岛NCB和 NCABEu/o/des年表的径向增长密切相关（图 7C, r = -0.62, pv0.01;图 7B, r = -0.53, pv0.01）。来自 Yendegia 的 M pum/7/oYLA站点从12月到5月与AAO-NCEP指数具有良好的关系，但相对较弱（图7A, r = -0.48, pv0.01）。图7.SSA的环宽指数（RWI）与南极涛动（AAO）之间最重要的关系。显著性由* = p值0.01表示。气候增长相关性的最 佳月份组合是：cD-M=当前12月至5月，pcD-M=之前和现在的12月至5月。地方和大规模（AAO）气候对主要成分的影响与上一节的结果一致，通过主成分（P