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大兴安岭地区处于半干旱区与半湿润区的交界处，属于中国第二大冻土区兴安-长白冻土区。2001-2010年期间，中国东北森林覆盖面积约为中国林地面积的30％，而森林又是陆地最大的储碳库。因此，东北森林在中国碳循环过程中占据着举足轻重的地位。研究这一区域过去长时间尺度的气候变化及森林树木生长的气候响应，对理解区域干旱变化机制、预测区域干湿变化、未来森林生长动态变化等有重要的意义。本研究以大兴安岭北部根河、呼中和汗马冻土区生长的落叶松和樟子松为样本，获取了年分辨率的落叶松和樟子松树轮宽度和稳定碳同位素(δ13C)序列;以近64年的器测气候资料(1951-2014年)为基础，分析了落叶松和樟子松树木径向生长和树轮δ13C序列记录过去气候变化信息，探讨了树木对气候变化和大气CO2升高的生理响应。得出以下主要结论: (1)在过去的64年，多年冻土区和季节冻土区的边界处表现出明显的变干趋势。在黑龙江中游地区有明显的变干趋势，其余地区的干湿变化不明显。周期分析表明，研究区干湿变化存在周期性振荡，可能与ENSO事件有关。代表松嫩平原北部地区的标准化降水蒸散指数(SPEI)第一主成分与海表温度(SST)的空间相关揭示，春季、冬季赤道海温对该地区的湿度影响较大。当有El Ni(n)o事件发生时，松嫩平原北部地区较为湿润，当有La Ni(n)a事件发生时，该地区较为干旱。 (2)树轮宽度-气候响应关系分析表明，在全球变暖背景下气温为该地区落叶松和樟子松生长的主要限制因子;但二者对气候变化的响应存在差异。落叶松径向生长与3月平均气温，樟子松径向生长与前一年12月～当年2月平均气温均呈显著负相关。 (3)大兴安岭落叶松和樟子松δ13C序列与气候响应分析结果表明，落叶松年轮δ13C主要受到水热综合作用的影响，樟子松的则受到气温的影响较大。根据落叶松δ13C与气候要素的关系重建了1800～2010年7～8月的sc_PDSI，表明从1800年以来，研究区7～8月有明显的变干趋势，相较于20世纪，大兴安岭北部地区19世纪相对较湿。在长时间尺度上，当NAO处于正位相（强年）或El Ni(n)o事件时，区域相对较湿润;当NAO处于负位相（弱年）或La Ni(n)a事件时，区域相对偏干。 (4)主动响应模式(Ci/Ca恒定)是落叶松和樟子松最主要长期水分利用效率呈现方式。1930～1990年，水分利用效率的增加对树木生长促进作用并没有弥补水热压力对树木生长的抑制作用。1990年以后，气温升高速率减缓，水分利用效率加速上升，使得落叶松和樟子松的生长恢复，而樟子松对于气温的更加敏感使得其径向生长恢复速率大于落叶松。