樹輪-氣候“分異問題”研究進(jìn)展

蔡苗 ,盧杰*

1.西藏農(nóng)牧學(xué)院高原生態(tài)研究所,西藏 林芝 860000；

2.西藏高原森林生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西藏 林芝 860000；

3.西藏林芝高山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站,西藏 林芝 860000；

4.西藏自治區(qū)高寒植被生態(tài)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西藏 林芝 860000

全球氣候變暖是一個(gè)不可否認(rèn)的事實(shí)，在全球范圍內(nèi)，北半球中、高緯度地區(qū)和高海拔地區(qū)氣溫上升尤為顯著。氣候變暖對(duì)生態(tài)系統(tǒng)已造成嚴(yán)重威脅，例如冰川融化、海平面上升、極端天氣頻發(fā)以及植物季節(jié)活動(dòng)節(jié)律的變化[1]。

森林生態(tài)系統(tǒng)與氣候變化有著緊密聯(lián)系。森林生態(tài)系統(tǒng)是構(gòu)成陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要成分之一，其對(duì)氣候變化響應(yīng)十分敏感[2]。而森林生態(tài)系統(tǒng)主要由樹木構(gòu)成，樹木可以吸收大氣中的CO2，通過植樹造林能夠有效地改善全球氣候變暖問題。但氣候變暖也會(huì)延長植物的生長季且影響植物的光合作用，從而對(duì)植物生長造成一定的影響[3]，同時(shí)使森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能（如生產(chǎn)力、碳匯）發(fā)生改變[4-6]，最終對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響。

近年來，樹木生長對(duì)氣候變化的響應(yīng)研究已受到廣大學(xué)者的關(guān)注。在全球氣候變暖的背景下，樹木徑向生長對(duì)氣候變化的響應(yīng)關(guān)系也隨之發(fā)生改變，導(dǎo)致樹木生長對(duì)氣候的敏感性下降或其生長減緩的現(xiàn)象，稱為氣候“分異問題”[7]。Jacoby[8]等在阿拉斯加相關(guān)研究中表明，在近十年來，原本受溫度限制的樹木反而對(duì)溫度的敏感性減弱，這使得基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料建立樹輪-氣候關(guān)系模型無法準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)過去的氣溫變化。由此得出“分異問題”的出現(xiàn)，打破了人們對(duì)“均一性”原理的理解，使利用樹輪資料重建歷史氣候變化序列的準(zhǔn)確性面臨巨大挑戰(zhàn)[9,10]。為此需廣泛地開展“分異問題”相關(guān)研究，以了解不同時(shí)期樹木生長對(duì)氣候變化響應(yīng)的穩(wěn)定性?；趪鴥?nèi)外研究報(bào)道，將系統(tǒng)地梳理“分異問題”的發(fā)現(xiàn)包括出現(xiàn)的地點(diǎn)以及涉及的樹種，同時(shí)對(duì)“分異問題”形成原因進(jìn)行歸納，以期對(duì)相關(guān)研究提供參考。

1 分異問題的發(fā)現(xiàn)

研究表明在高海拔和中、高緯度地區(qū)的變暖速率明顯高于全球平均變暖速率[11]，這就意味著全球氣候變化對(duì)這些地區(qū)樹木徑向生長的影響可能會(huì)更大。海拔上限和高緯度地區(qū)的樹木生長一般主要受到溫度限制[12,13]，表現(xiàn)出樹木生長隨著氣候變暖而生長加快的規(guī)律。因此，這些林木的生長對(duì)氣候變暖尤為敏感。然而，1995 年Jacoby 和D′Arrigo[8]基于阿拉斯加林線處的5 個(gè)地點(diǎn)，在樹木生長或森林-苔原交錯(cuò)帶的溫度限制、緯度和海拔限制下，討論了生長趨勢(shì)以及樹輪密度、樹輪寬度在時(shí)間上不同的氣候響應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)樹輪密度與氣候響應(yīng)關(guān)系穩(wěn)定，而樹輪寬度與溫度的相關(guān)性降低，且隨溫度的升高，蒸散量增加或土壤濕度降低也會(huì)對(duì)樹木生長產(chǎn)生負(fù)面影響。Davi[14]在阿拉斯加?xùn)|南地區(qū)的林線處發(fā)現(xiàn)樹輪密度對(duì)氣候變化響應(yīng)基本保持不變，而1970 年之后，該地區(qū)樹輪寬度隨溫度的持續(xù)升高而出現(xiàn)對(duì)溫度敏感性降低的現(xiàn)象。后來在這一區(qū)域研究者也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)樹木徑向生長對(duì)溫度敏感性呈現(xiàn)降低的現(xiàn)象[15]。隨后研究者在中高緯度地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，如李廣起等[16]在長白山樹木分布上限發(fā)現(xiàn)樹輪寬度表現(xiàn)出隨溫度升高而下降的“分離現(xiàn)象”。D′Arrigo[17]將原本受溫度限制的樹木，后來表現(xiàn)出伴隨著氣候變暖樹木生長減緩或其生長對(duì)溫度的敏感性下降的現(xiàn)象稱為氣候的“分異問題”。因此，氣候變化導(dǎo)致樹木生長的適應(yīng)性發(fā)生變化，從而引發(fā)分異問題的產(chǎn)生[18,19]。大量研究的表明，不同地區(qū)以及不同樹種的樹木生長對(duì)氣候變化的響應(yīng)不同。

1.1 分異問題出現(xiàn)的地點(diǎn)

1.1.1 國外

最早發(fā)現(xiàn)分異問題的研究主要集中在阿拉斯加及其附近地區(qū)的樹木年輪。1995 年，D’Arrigo[17]等在美國阿拉斯加內(nèi)陸和北部地區(qū)年輪寬度和年輪密度研究發(fā)現(xiàn)，近幾十年快速升溫，該地區(qū)出現(xiàn)樹木生長對(duì)溫度變化的信號(hào)減弱的現(xiàn)象，引發(fā)了研究者們對(duì)樹輪氣候?qū)W“分異問題”的重視。后來Barber 等[20]對(duì)阿拉斯加內(nèi)陸地區(qū)的白云杉研究表明：不同生態(tài)特征地點(diǎn)云杉的響應(yīng)分異程度不同，且生長較快的地點(diǎn)對(duì)溫度的敏感性下降幅度最大。在阿拉斯加附近的Yukon 地區(qū)發(fā)現(xiàn)，樹木年輪與溫度的相關(guān)關(guān)系減弱，可能是由于達(dá)到了溫度閾值，隨溫度的升高，樹木的生長受到負(fù)影響[21]。由此得出，“分異問題”普遍存在與阿拉斯加及其附近區(qū)域。

在北美加拿大西部地區(qū)，Pisaric 等[22]也發(fā)現(xiàn)近十年來樹木生長發(fā)生了分異。在亞歐大陸北部，Jacoby 等[23]對(duì)俄羅斯西伯利亞北部地區(qū)的針葉林研究發(fā)現(xiàn)，1970 年以后樹輪寬度對(duì)溫度的敏感性降低，即升溫不利于寬輪形成，選擇對(duì)溫度不敏感的時(shí)段進(jìn)行重建，結(jié)果證實(shí)了20 世紀(jì)以來氣候變暖的事實(shí)。歐洲阿爾卑斯山樹木生長的限制因子主要為溫度，20 世紀(jì)以來該地區(qū)挪威云杉（Picea abies）徑向生長對(duì)降水的敏感性增強(qiáng)，對(duì)溫度的敏感性反而降低[24]。據(jù)報(bào)道，俄羅斯Altai-Sayan 山脈林線處的西伯利亞落葉松（Larix sibirica）原本溫度促進(jìn)其生長這一關(guān)系逐漸消失，而表現(xiàn)出氣溫升高對(duì)樹木增長產(chǎn)生顯著的負(fù)面影響[25]。

在中低緯度高山林區(qū)與環(huán)北極地區(qū)相同，同樣也會(huì)受到溫度的限制。在高山林線處，樹木生長不僅受溫度的制約，而且還會(huì)受降水量的影響。Morales 等[26]對(duì)阿根廷西北山地高山林線研究表明，生長季降水量的增加促進(jìn)樹木徑向生長，而溫度升高則抑制徑向生長，并推斷可能是由于升溫對(duì)水分具有一定負(fù)效應(yīng)。這說明與環(huán)北極地區(qū)相同，中低緯度高山森林也普遍存在著“分異問題”。

1.1.2 國內(nèi)

國內(nèi)對(duì)“分異問題”的研究起步相對(duì)較晚，“分異問題”廣泛分布于氣候寒冷以及區(qū)域氣候暖干化趨勢(shì)明顯的高緯度、高海拔區(qū)域。中國東北地區(qū)屬于北半球的中高緯度地區(qū)，是我國緯度最高的區(qū)域，同時(shí)也是最容易受到氣候變化影響的地區(qū)[27]。大興安嶺是增溫最顯著的高緯度區(qū)域，張先亮等[28]基于大興安嶺地區(qū)樟子松樹木徑向生長模擬表明，該地區(qū)樟子松徑向生長受暖干化趨勢(shì)的影響在未來一段時(shí)間不斷下降，氣候持續(xù)變暖還可能會(huì)影響樟子松的整體分布。孫瀅潔[29]對(duì)大興安嶺庫都爾地區(qū)、太白山和阿爾山3 個(gè)樣點(diǎn)研究結(jié)果與其一致。隨著氣候變暖，長白山東北地區(qū)[30]運(yùn)用樹輪密度指標(biāo)研究表明，紅松（Pinus koraiensis）和臭冷杉（Abiesnephrolepis）對(duì)降水的響應(yīng)穩(wěn)定性較高，而對(duì)生長季末期的平均最高氣溫的正相關(guān)關(guān)系減弱，且臭冷杉早材密度伴隨著與上年12 月平均最高氣溫由正相關(guān)轉(zhuǎn)向負(fù)相關(guān)的趨勢(shì)以及與當(dāng)年4 月的平均最低氣溫的相關(guān)性出現(xiàn)負(fù)轉(zhuǎn)正的情況。通過研究天山東西部昭蘇地區(qū)和哈密地區(qū)[31]的雪嶺云杉生長與氣候關(guān)系，發(fā)現(xiàn)隨氣溫升高，相對(duì)哈密地區(qū)，昭蘇地區(qū)樹木徑向生長對(duì)氣候變化的響應(yīng)更為敏感，并且揭示了在哈密地區(qū)雪嶺云杉（Picea schrenkiana）分布上限，其生長受氣溫升高的影響敏感性降低的現(xiàn)象。隨著氣候的變暖，通常北方林區(qū)中的樹木生長對(duì)溫度的響應(yīng)關(guān)系由正相關(guān)轉(zhuǎn)向負(fù)相關(guān)，最終導(dǎo)致北方森林面積下降，然而由于氣候變暖導(dǎo)致融雪加速和永久凍土融化水分得到補(bǔ)充，使研究區(qū)域北部樟子松對(duì)溫度的響應(yīng)發(fā)生了逆轉(zhuǎn)[32]。

近幾十年來，相對(duì)于北半球和同一緯度其他地區(qū)而言，青藏高原的變暖速度更快[33]。據(jù)報(bào)道，隨著氣候變暖速度加快，自1950 年代以來，降水限制了青藏高原干旱區(qū)高山林線的森林生長，如青藏高原東北部[34,35]和喜馬拉雅北坡[36]。隨著進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)高海拔地區(qū)也有類似現(xiàn)象發(fā)生。例如青藏高原東北部祁連山的樹木在高海拔地區(qū)表現(xiàn)出不同的生長趨勢(shì)且對(duì)氣候變化的響應(yīng)復(fù)雜，分別有正響應(yīng)和負(fù)響應(yīng)不斷增強(qiáng)趨勢(shì)，低海拔總體上反映出更強(qiáng)的干旱脅迫信號(hào)[34]。盡管大多高海拔林線處樹木徑向生長受到溫度限制，然而只有少數(shù)表現(xiàn)出“分異問題”。Shi 等[37]對(duì)青藏高原東南部最濕潤區(qū)域進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)的夏季增溫自20 世紀(jì)80 年代以來最為顯著，并從20 世紀(jì)90 年代以來伴隨著PDSI、降水和相對(duì)濕度的減少而出現(xiàn)干旱趨勢(shì)。

川西地區(qū)位于青藏高原東部，地形地貌結(jié)構(gòu)復(fù)雜，海拔高度差異大[38]，由于其具有豐富的高山森林資源導(dǎo)致該地區(qū)成為國內(nèi)年輪生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要研究區(qū)域。但是，在川西過去的研究主要集中在探討不同海拔和不同樹種的樹木徑向生長對(duì)氣候變化的響應(yīng)存在差異[39,40]，及其對(duì)溫度升高的分異現(xiàn)象[41,42]。如趙志江等人[39]對(duì)川西亞高山地區(qū)研究表明，自1990 年以來，在中海拔生境處岷江冷杉（A.faxoniana）樹輪寬度指數(shù)隨氣溫不斷升高而降低，存在顯著的“分離效應(yīng)”。在川西馬爾康地區(qū)[41]，1995 年升溫突變后，隨著溫度升高樹木年輪指數(shù)卻未上升，反而表現(xiàn)出下降趨勢(shì)，即存在明顯的“分異問題”。

由于低緯度地區(qū)樹木自身對(duì)溫度變化不敏感以及分異問題表現(xiàn)不顯著[9]，該地區(qū)開展的“分異問題”相關(guān)研究工作相對(duì)較少，且主要集中在西南高山林區(qū)。Brauning 等[43]在西藏的密度數(shù)據(jù)資料中發(fā)現(xiàn)了近幾十年來減弱的氣候信號(hào)，并表明這種響應(yīng)減弱可能是與分異問題有關(guān)。玉龍雪山[44]不同海拔麗江云杉（P.likiangensis）的研究表明，隨著氣溫升高，高海拔樹木徑向生長可能會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)，而中、低海拔麗江云杉生長表現(xiàn)出不確定性。南盤江流域[45]的氣候暖干化使云南松（P.yunnanensis）對(duì)溫度敏感度減弱，對(duì)水分響應(yīng)的敏感性有所增強(qiáng)。在滇西北地區(qū)[46]大果紅杉（L.potaniniivar.australis）徑向生長的主要限制因素是夏季高溫與冬春季低溫，溫度升高引發(fā)干旱脅迫，對(duì)樹木徑向生長造成負(fù)面影響。

1.2 分異問題涉及的樹種

不同樹種的徑向生長對(duì)氣候變化的響應(yīng)具有較大差異。興安落葉松(L.gmelinii)是我國東北高緯度地區(qū)的優(yōu)勢(shì)樹種，然而在全球氣候變暖條件下，會(huì)對(duì)我國興安落葉松造成不利影響。Jiang 等[47]沿海拔梯度研究興安落葉松發(fā)現(xiàn)其徑向生長隨溫度的升高而呈下降趨勢(shì)。孫瀅潔[29]對(duì)東北興安落葉松研究中也發(fā)現(xiàn)其受干旱脅迫影響樹木徑向生長減緩，表現(xiàn)出明顯的“分異問題”。另外天山地區(qū)的雪嶺云杉在氣溫發(fā)生突變后，低海拔和高海拔處樹輪寬度指數(shù)均有降低趨勢(shì)，中海拔則有升高的趨勢(shì)，即雪嶺云杉徑向生長也表現(xiàn)出類似現(xiàn)象[48]。薛盼盼等[49]選取岷江冷杉和紅杉（L.potaninii）為研究對(duì)象，結(jié)果表明岷江冷杉樹輪指數(shù)與年均溫變化趨勢(shì)保持一致，呈不斷增長的趨勢(shì)；而紅杉樹輪指數(shù)呈下降的趨勢(shì)，并且與年平均氣溫的增長趨勢(shì)呈現(xiàn)分離效應(yīng)，即在全球變暖加劇趨勢(shì)下，溫度對(duì)岷江冷杉的徑向生長起到促進(jìn)作用，相反隨溫度的升高紅杉的徑向生長受到抑制作用。后來對(duì)川西地區(qū)中海拔處岷江冷杉[39]和岷江柏[41]（Cupressus chengiana）進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，岷江冷杉與年均溫也存在著“分異問題”。在阿爾卑斯山區(qū)，挪威云杉與溫度和降水的關(guān)系不穩(wěn)定，表現(xiàn)出對(duì)降水敏感性增加，而對(duì)溫度的敏感性下降的現(xiàn)象[24]。同時(shí)，不同樹種間對(duì)溫度響應(yīng)明顯不同，歐洲落葉松(L.decidua)與挪威云杉相比，其樹輪寬度與溫度的相關(guān)性、時(shí)間穩(wěn)定性更高[50]。表明在環(huán)北極地區(qū)，云杉屬樹種的“響應(yīng)分異現(xiàn)象”比其他樹種表現(xiàn)更為顯著[51]。Zhang 等[34]對(duì)青海云杉（P.crassifolia）、油松（P.tabuliformis）和祁連圓柏（Sabina przewalskii）3 個(gè)不同樹種的研究表明，出現(xiàn)分異問題的主要是圓柏和油松2 個(gè)樹種，青海云杉卻未發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象。后來研究者便對(duì)青海云杉進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)其也存在“分異問題”[52]。近年來長白山地區(qū)對(duì)不同海拔紅松研究結(jié)果表明中、高海拔紅松徑向生長容易受氣溫持續(xù)升高影響出現(xiàn)波動(dòng)，其與生長季氣溫的正相關(guān)關(guān)系逐漸減弱，并伴隨有由正相關(guān)轉(zhuǎn)向負(fù)相關(guān)的趨勢(shì)[53]。

2 分異問題形成原因

氣候變化將會(huì)改變樹木生長的限制因子，從而影響林木生長對(duì)氣候響應(yīng)的敏感性，并進(jìn)一步影響樹木的生長過程。因氣候變化的復(fù)雜性以及各氣候因素間的耦合關(guān)系，導(dǎo)致樹輪年表對(duì)氣候因子敏感性發(fā)生相應(yīng)的變化的原因十分復(fù)雜[54]?！胺之悊栴}”在不同的環(huán)境條件下其發(fā)生原因不同。造成響應(yīng)“分異問題”的原因解釋很多，主要包括了溫度升高引發(fā)的干旱脅迫、“溫度閾值假說”、“尾端效應(yīng)”、“北極變暗”效應(yīng)等。而溫度升高導(dǎo)致的干旱脅迫被認(rèn)為是導(dǎo)致“分異問題”的重要因素。

2.1 “暖干化”引發(fā)干旱脅迫

氣候暖干化引發(fā)的干旱脅迫，一方面由于超過了喜濕樹種能夠承受的臨界值范圍，從而造成樹木生長-氣候關(guān)系發(fā)生改變[8]，另一方面氣候暖干化耐低溫的樹種在生長季晝夜溫差減小而導(dǎo)致有機(jī)物積累減少或非生長季節(jié)呼吸作用增強(qiáng)，體內(nèi)積累的養(yǎng)分被過度消耗[55]，導(dǎo)致下一年生長減慢，“分異問題”隨之發(fā)生。研究表明，氣溫的升高會(huì)促使土壤水分虧缺，植被的呼吸作用和蒸騰作用加強(qiáng)而導(dǎo)致樹木的水分供應(yīng)不足，不利于樹木有機(jī)物積累，從而進(jìn)一步抑制樹木的徑向生長[56]。在干旱半干旱地區(qū)特別容易受到干旱脅迫的影響，目前普遍認(rèn)為氣候暖干化是造成干旱和半干旱地區(qū)樹木生長下降的重要因素。例如Lloyd[57]對(duì)阿拉斯加地區(qū)林線處研究后發(fā)現(xiàn)，除濕潤地區(qū)外，其余的樹木徑向生長均在1950 年出現(xiàn)明顯下降，即干暖位點(diǎn)樹輪生長速率下降更為普遍，并由此得出升溫引發(fā)的干旱脅迫是導(dǎo)致樹木徑向生長出現(xiàn)分異的主要原因。干旱脅迫通過降低細(xì)胞分裂速率進(jìn)而抑制樹木生長，除此之外，它還可以通過抑制光合作用，使可溶性糖的生成量減少，進(jìn)而對(duì)樹木生長起到間接抑制作用[58]。大興安嶺庫都爾地區(qū)發(fā)現(xiàn)1984 年后年表持續(xù)下降，這可能是由于庫都爾地區(qū)降水下降而導(dǎo)致區(qū)域氣候趨向“暖干化”，進(jìn)而誘導(dǎo)了“分異問題”的產(chǎn)生[29]。

2.2 “溫度閾值”效應(yīng)

樹木生理學(xué)研究得出“溫度閾值”效應(yīng)，即隨著溫度的升高，當(dāng)溫度超過臨界點(diǎn)時(shí)，持續(xù)變暖樹木生長隨之減緩，其對(duì)溫度的敏感性也降低，從而樹木生長對(duì)溫度的響應(yīng)表現(xiàn)出倒“U”字形而非持續(xù)性的響應(yīng)關(guān)系[59]，被稱為“溫度閾值效應(yīng)”。Jiao 等[60]發(fā)現(xiàn)由于隨著溫度的升高，生長期延長，形成層細(xì)胞分裂的速度加快，天山西部樹木生長得到了促進(jìn)。然而，隨著溫度的持續(xù)升高，樹木年輪寬度年表顯示出明顯的負(fù)響應(yīng)，表明近幾十年來溫度升高超過了最大閾值。在天山東部也發(fā)現(xiàn)了同樣的結(jié)果[61]。

2.3 其他

樹木年輪學(xué)中去趨勢(shì)方法的選取也會(huì)給分異問題帶來影響，去趨勢(shì)方法選擇不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致所謂的“尾端效應(yīng)”[62]。近些年還發(fā)現(xiàn)另一種導(dǎo)致分異問題發(fā)生的原因，與北方高緯度地區(qū)工業(yè)氣溶膠排放而導(dǎo)致的“北極變暗”輻射效應(yīng)相關(guān)[63,64]。隨著氣溶膠的排放，一方面使抵達(dá)地面的太陽輻射量降低，另一方面大氣中的氣溶膠會(huì)改變太陽輻射光譜進(jìn)而對(duì)植物生理生長帶來影響。

3 結(jié)語

通過以上國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)不同區(qū)域和不同樹種開展“分異問題”的研究報(bào)道分析中，不同地區(qū)以及不同樹種的樹木生長對(duì)氣候的響應(yīng)不同。目前相關(guān)研究大多集中區(qū)域在北半球中、高緯度地區(qū)或寒冷的高海拔地區(qū)以及氣候暖干化程度較為嚴(yán)重的區(qū)域，在這些地區(qū)由于樹木徑向生長明顯受到低溫的限制作用，氣候變暖使樹木生長對(duì)溫度的敏感性隨之下降，引發(fā)干旱脅迫，從而引起氣候“分異問題”。研究區(qū)域分布主要包括阿拉斯加及其附近地區(qū)、北美加拿大、歐洲阿爾卑斯山、俄羅斯西伯利亞、阿根廷西北山地、地中海等地區(qū)，國內(nèi)的大興安嶺、長白山、天山、青藏高原、川西地區(qū)、祁連山以及賀蘭山等地區(qū)。由于低緯度地區(qū)樹木本身對(duì)溫度敏感性較弱，導(dǎo)致對(duì)低緯度地區(qū)開展的“分異問題”研究工作相對(duì)較少，如云南玉龍雪山、南盤江流域、滇西北高原等也有少量研究。對(duì)于不同樹種對(duì)氣候響應(yīng)存在差異，相關(guān)研究表明“分異問題”涉及的樹種主要是淺根性針葉樹種，如冷杉、落葉松、云杉、紅杉、柏樹等，以上針葉樹種對(duì)溫度和水分要求比較高，且主要生長在高海拔林線處，喜冷濕，或者生長在高寒處，耐低溫。

由于“分異問題”的發(fā)現(xiàn)使樹輪氣候重建所提出的“均一性原理”面臨重大挑戰(zhàn)，因此該問題受到廣大研究者的高度重視。目前關(guān)于分異問題發(fā)生原因仍存在較大爭議，一方面是因?yàn)榉之悊栴}自身的復(fù)雜性，另一方面是由于不同研究方法、研究區(qū)域、樹種以及樹輪指標(biāo)等因素造成不同程度的差異。因此，目前“分異問題”發(fā)生的原因解釋很多，主要包括氣候暖干化造成的干旱脅迫、“溫度閾值”、去趨勢(shì)方法使用不當(dāng)導(dǎo)致的“尾端效應(yīng)”、人類活動(dòng)影響“北極變暗”等。目前氣候暖干化導(dǎo)致的干旱脅迫仍被認(rèn)為是造成“分異問題”的主要因素。

綜上所述，“分異問題”與研究區(qū)域和樹種均有很大關(guān)聯(lián)，目前主要集中在高海拔以及北半球中、高緯度地區(qū)，而低緯度地區(qū)有少數(shù)報(bào)道。因此有必要進(jìn)一步評(píng)估不同樹種和不同地區(qū)對(duì)氣候變化響應(yīng)的穩(wěn)定性，特別是中低緯度以及高山林線處還未受干旱限制的針葉樹和闊葉樹也應(yīng)該大規(guī)模地開展類似研究，來進(jìn)一步確定分異問題發(fā)生的范圍，同時(shí)了解“分異問題”的普遍性以及森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)各大區(qū)域氣候變化的響應(yīng)。關(guān)于分異問題發(fā)生的原因解釋存在較大爭議，應(yīng)通過緯度梯度的整體研究以及局部對(duì)比研究來探討“分異問題”產(chǎn)生的機(jī)制。與此同時(shí)對(duì)于已經(jīng)確定的分異問題還需找到相應(yīng)的解決辦法，以提高樹輪氣候歷史重建的準(zhǔn)確性。