马尾松年轮宽度年表特征及气候响应的相关性研究（英文）

树木径向生长形成的年轮与气候变化密切相关,不同气候条件(例如温度、降水)能影响树木生长,年轮的宽度变化能够反映气候变化情况。树木年轮具有定年准确、连续性强、分辨率高和记录性好等优点,应用树木年轮信息进行气候变化的研究是现今气候变化研究的重要手段。我国树轮气候学的研究区域主要集中在新疆、内蒙等西北干旱、半干旱地区以及东北地区的长白山自然保护区,研究的主要方向为历史时期的气候重构和树木年轮信息的气候变化响应。近年来,国内树轮气候学界以邵雪梅、史江峰等学者开始将研究区域拓展到我国东南沿海地区,并取得了一定的进展。本文利用采自湖南丘陵山区双牌县阳明山西北坡3个采样点的马尾松年轮宽度样本,建立了一个长度为36年的区域马尾松年轮宽度年表。阐述了马尾松年轮宽度年表的建立过程,并论述了马尾松年轮宽度年表与气候要素之间的关系,旨在探讨我国南方丘陵湿润山区树木在生长前期(径向连年生长达到最大值)的年轮宽度对气候要素响应研究的可靠性,同时揭示该地区过去环境变化的一般规律及其对树木生长的影响。相关分析发现:阳明山三个采样点的区域马尾松树木年轮宽度变化和当地气候要素存在良好的相关性。树木生长季前的径向生长与当年1–5月份的平均温度显著正相关,相关系数0.596(P0.01),与上一年的夏季6、7月份的平均温度显著正相关,相关系数0.630(P0.01);降水对马尾松的径向生长的影响主要表现在"滞后效应"方面,上一年生长季外的11–3月份以及夏季6、7月份的降水对马尾松径向生长存在负相关,相关系数分别为-0.46、-0.582(P0.05)。     

新疆年轮研究进展

新疆年轮工作始于60年代初期,主要开展年轮气候、年轮水文研究,至今近30年的发展,在某些方面已进入全国先进行列。1 新疆年轮研究发展阶段1.1初期阶段1962-1976年,是新疆年轮研究工作的启蒙时期,这个时期的主要工作是对单株树木采集标本,形成个体的独立样本,新疆最早的标本采集和研究,由中国科学     

南设得兰群岛次南极电灯鱼(Electrona carlsbergi)鉴龄校验研究

次南极电灯鱼Electrona carlsbergi为栖息于次南极及南大洋水域并具重要生态作用的中上层鱼类,但目前鲜有关于该鱼种年龄的报道。为了鉴定次南极电灯鱼Electrona carlsbergi的年龄,并确定该鱼种最优鉴龄方法,本研究利用2010年1月27日于南设得兰群岛北部水域采集的59尾次南极电灯鱼,共计73个矢耳石样本,对矢耳石年轮进行了计数,鉴定其年龄,并分别对耳石矢平面、横切面及纵切面进行年轮读取。结果表明,矢平面及纵切面年轮在直射光下不易辨识,副轮及假轮较多,影响年轮鉴定,而横切面年轮较为清晰,因此将直射光下横切面年轮的暗带作为年龄鉴定的依据。年龄鉴定结果显示,3、4龄为优势年龄,占总体的67.80%,其余所占比例较小。利用总吻合率(total concordance,TC)、变异系数(coefficient of variation,CV)及平均百分比误差(average percentage error,APE)三个数据量化两名读者三次年龄判读结果的精确性,TC平均值为50.23%,CV平均值为3.67%,APE平均值为8.60%。对各年龄组利用TC、CV及APE量化其精确性,其结果显示CV与TC呈现出相反的变化趋势,APE则呈先上升而后下降的趋势。利用von Bertalanffy生长模型拟合生长方程,其结果为Lt=7.7154(1–e~(–0.5373(t+2.7807)))。     

五个中国特有针叶树种树轮宽度对气候变化的敏感性

本文对采自四川西部的鳞皮冷杉、铁杉、红豆杉、高山松和青海东部的青海云杉等5个中国特有针叶树种树轮宽度对气候变化的敏感性进行了研究。这五5个针叶树种的年轮纹印清晰,伪年轮和丢年轮较少(麦秀云杉0.247%,飞水崖红豆杉0.202%),便于确定年代和量测宽度,用COFECHA程序对定年结果进行检验,证明交叉定年的结果是可靠的。统计分析结果显示,这5个中国特有种差值年表包含丰富的气候信息。相关分析显示,树轮宽度数据和气象数据有着显著的相关关系。5个树种对气候因子较为敏感的响应表明,它们是适于进行树轮气候学分析的树种;在树轮气候学的研究中具有很大的潜力和应用前景。     

树木年轮对塔里木河生态环境变迁的印证

树木年轮是全球变化研究中获取过去气候环境演变数据的重要载体,具有定年准确、连续性好、分辨率及重建精度高等优势。通过单调趋势检验塔里木河上中游径流量与胡杨年轮的趋势变化情况,将树木年轮与历史文献记载相结合,分析塔里木河下游树木年轮对水分供给的响应情况,印证胡杨年轮对河道改道事件响应的准确性。结果表明：（1）1957—2010年,塔里木河上中游胡杨径向生长量在时间序列上逐渐下降,与径流有着相同的变化趋势,且下降趋势显著;（2）下游年轮标本显示1913-2000年胡杨径向生长量整体下降,1973-2001年更加明显而达到近100年最低水平,拉依河的形成、改道、重归故道等与历史文献记载相同;（3）生态输水工程的开展改善了下游生态环境,这从下游胡杨年轮上得到了验证,但近15年的生态输水远未使下游胡杨年轮生长量达到1920年以前的水平,说明目前的生态输水对荒漠河岸林的恢复能力也是有限的;（4）在胡杨年轮对水资源的响应分析中,小波分析方法与历史文献记载得出了相同的结论。     

乌鲁木齐河山区流域树轮宽度年表特征及其对气候的响应

通过对比乌鲁木齐河山区流域8个天山云杉树轮宽度标准化年表的多个特征参数及分析树轮年表对气候的响应,主要得到如下研究结论:(1)在8个树轮宽度年表中,东白杨沟下年表包含的气候信息最多,其次是英雄桥沟年表,再次是跃进桥东年表;(2)乌鲁木齐河山区流域气候对树木年轮生长的影响存在明显的持续性,持续年数大多为3~8 a,最短为2 a;(3)在乌鲁木齐河山区流域低海拔处气候对树木年轮宽度生长的限制作用强于高海拔地区,森林下部林缘年表中含有的气候信息多于森林上树线附近的年表;(4)通过相关函数和相关普查发现,乌鲁木齐河山区流域影响森林上树线树轮宽度年表树轮生长的主要气候限制因子是2~3月的平均温度,而影响森林下部林缘树轮宽度年表树轮生长的主要气候限制因子为5~6月的干旱强度;(5)区域森林上树线树轮宽度年表的年轮指数343 a经历了9个轮宽指数偏高时段和8个偏低时段,反映了2~3月的温度的长期变化。区域森林下部林缘树轮宽度年表的年轮指数365 a来有11个轮宽指数偏高时段和11个偏低时段,揭示了5~6月PDSI的长期变化。     

采用树轮图像分析方法研究历史时期气候变化的可行性*

本文以川西云杉为例,探讨了采用树轮图像分析方法进行历史时期气候变化研究的可行性。对比分析发现,图像分析得到的年轮宽度序列与宽度仪的测量结果基本相同;而年轮宽度与年轮灰度序列之间不存在明显关系,其差异可能是不同环境因子作用的结果。图像分析得到的川西云杉年轮灰度年表在反映某些气候要素变化上优于年轮宽度年表,并以年轮最小灰度、年轮平均灰度和晚材平均灰度较为突出。川西云杉年轮灰度主要受初春月平均最高气温的影响,且两者为负相关关系。     

年轮化学示踪技术及在重现矿区重金属污染历史中的应用

矿区自然分布的树木从环境中吸收重金属元素,并在形成层发育过程中将重金属元素储存在年轮中,通过分析年轮中重金属元素含量的变化特征,可以半定量判定不同污染途径对年轮中重金属元素的贡献率,进而重现矿区环境变迁历史.本文综述了国内外年轮化学在环境污染分析中的应用案例,针对影响年轮化学分析精度的各种环境因素,结合矿区污染特征,探...     

基于树木地貌法重建崩塌历史事件——-以川东华蓥山石林为例

了解崩塌活动史与区域气候变化之间的关系对于掌握区域山地灾害形成规律,预测未来发展趋势具有非常重要的作用。利用树木地貌法可以准确掌握山地灾害发生频率,并为定量分析气候变化对山地灾害发生发展趋势提供支撑。本文以川东华蓥山石林景区一大型崩塌为研究对象,通过杉木树木年轮、降水和气温数据对该崩塌活动时间进行分析。结果表明:该崩塌可能共有四个活动年份,2015年为大规模活动年份,2008年、2012年和2016年为小规模活动年份,崩塌活动的季节主要集中在早材期间(4月—9月)。基于滚石冲击树干产生的愈伤组织和标准木年轮对比表明:树木在受到滚石冲击后,都表现为生长抑制,且树木年轮宽度要滞后滚石活动1年。参考树木与干扰树木年轮宽度和月降雨量没有相关性,但干扰树木年轮与月平均气温(4月—9月)呈负相关关系。本研究结果可以为研究区内山地灾害活动史与气候变化关系提供支撑,尤其是为研究区域降雨诱发的崩塌活动规律提供借鉴。     

中国、德国专家用树木年轮研究新疆艾比湖历史气候

位于乌鲁木齐的中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室,日前和德国柏林理工大学生态研究中心专家共同对新疆艾比湖进行了科学考察,打算用树木年轮来探究艾比湖地区历史气候。中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室负责人魏文寿说,树木年轮以其定年准确、连续性好、分辨     

树木地貌学在地质灾害研究中的应用

地质灾害对人类及环境造成的影响巨大,了解灾害发生的规律及影响机制对防灾减灾有重大意义。树木分布广泛,不会迁移,一般情况下每年形成一圈记录当年环境状况的年轮,利用树木年轮信息能够分析环境因子的时空变化。树木地貌学已普遍应用于地震、泥石流、滑坡等地质灾害研究,通常以重建灾害发生的时间、影响范围、运动过程等为基础,评价地质灾害对森林结构组成、地貌变化的影响,分析灾害在时间及空间上的变化过程,结合气象及水文数据,能够探讨诱发灾害的可能原因,进而推测在全球变化大背景下的发展趋势。为此,探讨了利用树木年轮重建地质灾害的理论基础,总结了主要研究成果并分析了当前研究的不足,指出以后的研究方向。     

高频光密度测量法在崆峒山树轮年表建立中的应用

树木年轮是最常用的古气候代用指标之一,能提供高分辨率的气候变化信息。其中树轮宽度和密度是每年生长量必不可少的代用量测指标。但树木年轮宽度信息仅是表征树木的平均生长状况,其与气候关系复杂,所以树木的径向宽度生长数据并不能充分的用于气候变化重建;而树轮密度是树木细胞直径及木质部细胞壁厚度等结构的间接反映,其对于气候的响应则能提供更多的信息。已形成多种测量树轮密度变化值的方法,目前应用最广泛是X-ray密度测定法,但这种方法存在种种应用上的缺点。近年又形成一种新的树轮光密度值测定法-高频光密度测量法。尝试利用高频光密度测量法建立了甘肃崆峒山地区四种树轮密度年表,与史料、旱涝等级数据对比分析,有着良好的对应关系,与气象资料进行了相关函数和响应函数分析,分析结果满足统计学的要求,并能从树木生理学上对分析结果给予解释,表明这是一种有效的树木年轮气候研究方法。     

博斯腾湖滨柽柳(Tamarix ramosissina)生长对湖水位的敏感性

基于博斯腾湖1955—2012年湖水位变化资料,利用树木年轮法分析了博斯腾湖年和月水位变化与湖滨柽柳(Tamarix ramosissina)年轮生长关系,利用敏感度指数得出博斯腾湖滨柽柳年轮生长的敏感水位范围。结果表明:(1)1955—2012年博斯腾湖年平均水位经历了3个明显变化阶段,即1955—1987年下降至最低,1987—2002年上升至最高。受向下游生态输水影响,2002—2012年博斯腾湖水位快速下降。输水对博斯腾湖月平均水位和季节性水位变化有影响。(2)博斯腾湖滨柽柳年轮指数与当年的湖水位变化和前1年的湖水位变化均显著相关(p0.05)。柽柳年轮指数与前1年10月至当年4月各个月份的湖水位表现出显著相关(p0.05)。柽柳年轮指数与前1年冬季湖水位相关显著(p0.05),与当年春季3—4月月平均湖水位相关性显著,与当年夏季和秋季湖水位的相关性不显著。(3)博斯腾湖滨柽柳年轮生长对月湖水位变化响应比较敏感。当湖水位在1045.3m时,柽柳年轮指数灵敏度指数(Sk)存在最低值;当湖水位在1 046.3m时,Sk出现最高值。     

从年轮探索污染历史

树木年复一年地将其生长情况记载在年轮上。根据年轮来论证环境污染的历史,是本人从事多年的研究课题。     

利用耳石矢平面轮纹宽度度量南极鱼类的生长: 以南极电灯鱼为例

耳石矢平面轮纹宽度可用于指示鱼类的生长特性,这在其他种类中已得到应用,但在南极鱼类中尚无此类研究。为了探究耳石矢平面轮纹宽度在南极鱼类的适用性,本研究以南极电灯鱼(Electrona antarctica)为例,通过2016年1—2月于南凯尔盖朗海域3个站点采集的50尾南极电灯鱼,在对其进行年龄鉴定后,利用赤池信息准则(AIC)选取最适合的测量方向,并对耳石矢平面明暗交替的轮纹进行了宽度测量。在此基础上,本研究分别拟合耳石轮纹中的不透明带、透明带及不透明带和透明带所构成的完整年轮宽度与年龄、体长及体重之间的函数关系,并对轮纹的累加宽度和年龄、体长及体重进行了拟合。结果表明,在轮纹宽度与年龄的关系中, 3龄为轮纹宽度变化的转折点, 3龄之前南极电灯鱼快速生长,之后生长速度有所下降。在轮纹宽度分别与体长、体重的关系中,体长为70 mm、体重为8 g时为轮纹宽度变化的转折点。当体长不足70mm或体重不超过8g时,增长较快,且冬、夏季均有所增长,之后增长减缓,冬季增长十分微小,甚至停止增长。本研究探讨了耳石轮纹宽度随年龄、体长及体重变化的变化趋势,从而得出南极电灯鱼各生活史阶段生长在年龄、体长及体重方面的变化规律。本研究首次针对南极鱼类耳石的轮纹宽度与其生长之间的关系进行了分析,丰富了鱼类耳石研究的范畴。     

揭开神秘的宝石面纱——访内蒙古宝玉石鉴定专家张志祥

近年来,我国掀起了一轮又一轮的宝玉石收藏热。各种关于宝玉石收藏的新闻和消息也是频繁地出现在各种媒体上。到底什么是宝玉石,宝玉石的收藏价值又体现在哪些方面？带着诸多问题本刊记者拜访了我区珠宝玉石鉴定专家张志祥。     

年轮与气候——回顾与新成果

历史背景年轮研究的历史,几乎可以追溯到500年前。利昂娜多·达文西(Leonardo da vinci)(1452～1519)曾观察到年轮宽度与降水有明显的相关(Fürst,1963)。     

树木年轮资料的可靠性分析——以陕西华山松为例

依据陕西华山的华山松树木年轮宽度、最大密度与最小密度年表，以及对树木生长模拟结果，本文分析了树木径向生长对气候因子（气温和降水）的响应状况。结果表明树木年轮生长的多种指标均能相互印证，并具有生理学意义，从而证实了它们作为气候变化的代用资料是可靠的。这不仅强调了树木年轮多途径分析的必要性，而且为重建过去气候变化提供了依据。     

利用树轮重建九房山滑坡活动年份

理解地貌过程以及认识过去灾害发生的频率,是自然灾害风险评价的重要任务。树木年轮由于其具有定年准确、连续性强、分辨率高和易于复本等特点,近年来被用到恢复过去灾害发生的时间。随着滑坡、泥石流等山地地质灾害性事件发生频率的增加,地质灾害风险管理和评价受到了越来越多的关注。在样品量足够的前提下,树木年轮方法可以精确地确定滑坡事件发生的年份。以甘肃南部武都区外纳乡的九房山滑坡为研究对象,利用树木年轮分析方法对该滑坡的灾害事件发生的时间进行了初步的研究。结果显示:1.树木年轮样品在1980—1982年,1984—1987年以及1991-1993年都出现了年轮宽度迅速减小或者迅速增加的现象。本研究将1980—1982年,1984—1987年以及1991—1993年定为滑坡活动年份,其中1992年和1993年的滑坡与当地记载的滑坡年份一致。强降水,地震影响以及不合理的灌溉活动都可能导致滑坡的复活,但降雨仍是导致九房山滑坡复活的重要因素。2.树木年轮样品中出现的偏心木和伪轮现象也是对滑坡灾害发生的佐证,说明受到滑坡灾害的影响,树木的生长环境发生了改变。     

采用条件分位数调整法合并二类气候代用资料的初步分析*

本文采用条件分位数调整法,对二类气候代用资料,华山树木年轮年表和西安旱涝等级序列进行合并尝试,既最大限度地利用在年轮资料中的连续变化信息,又能使历史文献资料可以与其相互补充、校准,从而使得合并出来的序列更有助于对过去气候的重建。