新疆昭苏云杉树轮纤维素δ~(13)C的气候意义

依据树轮纤维素δ13C测定数据 ,分析了其气候意义 .结果表明 ,树轮Δ 13C与气候诸要素之间有明显的相关性 ,包括降水、相对湿度、温度、日照时间 (或太阳辐射 )等 ,部分原因可归咎于云杉是一种浅根系植物、其生长对气候的变化较为敏感 ,因为它生长过程中所必需的各种养分和水分均是根系吸收的 .分析表明 ,温度与树轮Δ13C的相关性是它们与相对湿度或降水之间交互相关的结果 ,日照时间与树轮Δ13C呈正相关与光呼吸有关 .利用树轮Δ13C与降水之间的函数关系 ,恢复了近 30 0a来新疆昭苏地区的降水变化 ,恢复的系列与历史文献记录和树轮指数所揭示的降水历史有较好的对应性 .     

新疆昭苏云杉树轮纤维素δ13C的气候意义

依据树轮纤维素δ13C测定数据,分析了其气候意义. 结果表明,树轮Δ13C与气候诸要素之间有明显的相关性,包括降水、相对湿度、温度、日照时间(或太阳辐射)等,部分原因可归咎于云杉是一种浅根系植物、其生长对气候的变化较为敏感,因为它生长过程中所必需的各种养分和水分均是根系吸收的. 分析表明,温度与树轮Δ13C的相关性是它们与相对湿度或降水之间交互相关的结果,日照时间与树轮Δ13C呈正相关与光呼吸有关. 利用树轮Δ13C与降水之间的函数关系,恢复了近300 a来新疆昭苏地区的降水变化,恢复的系列与历史文献记录和树轮指数所揭示的降水历史有较好的对应性.     

亚洲树轮稳定氧同位素研究进展

树轮稳定氧同位素作为一种高精度的古气候代用指标,在亚洲地区的发展起步晚进步快。树轮稳定氧同位素比率（δ¹⁸O）对区域气候信息有较强的记录能力,且与水汽循环关系密切,对于理解复杂的亚洲气候起着重要作用。亚洲地区树轮δ¹⁸O对温度的响应主要出现在高纬度地区,中低纬度树轮δ¹⁸O主要记录与水分（降水、相对湿度、PDSI等）有关的信号。对亚洲地区已发表的树轮δ¹⁸O与气候要素（温度、降水、相对湿度）的相关分析显著性统计显示,生长季气候对树轮δ¹⁸O至关重要,树轮δ¹⁸O 与温度的显著相关关系呈正相关,与降水和相对湿度的呈负相关,温度和降水通过降水δ¹⁸O影响树轮δ¹⁸O,但各自的信号强度存在区域差异,而相对湿度信号则广泛记录在不同区域不同树种之中。亚洲树轮稳定氧同位素研究集中于中低纬度地区,因而对大气水文循环的响应主要侧重于对亚洲夏季风和ENSO的研究,对季风降水的记录反映了季风活动的变化特征以及与之有关的环流信息;季节分辨率的树轮稳定氧同位素研究限于低纬热带亚热带区域,但对于理解区域气候和季风活动的年内变化、挖掘年轮不清晰树种的树轮学研究潜力具有重要的意义。     

东北地区降水周期与太阳活动的关系

利用树轮稳定碳同位素组成（δ＾１３Ｃｔ）序列可以较为灵敏地记录降水变化的特性，以长白山树轮δ＾１３Ｃｔ序列为降水变化的自然记录体，探讨太阳活动对长白乃至东北季风气候区降水变化的影响，研究指出：（１）２００年来长白山及东北季风气候区降水变化有准２２年的周期性波动；２）东北季风气候区里，东南季风强弱变化具有准２２年的周期性振荡；３）直接控制东南季风强弱变化的西太平洋副热带高压的活动可能具有相应的准２２     

西藏林芝冷杉树轮稳定碳同位素对气候的响应

对采自西藏林芝的喜马拉雅冷杉进行交叉定年后, 建立树轮δ13C序列. 将δ13C序列去除生长趋势和大气CO2浓度升高导致大气δ13C下降影响得到Δ13C, 利用附近气象资料, 分析了Δ13C对气候要素的响应. 结果表明: 冷杉Δ13C的高频振荡与季节的气温、降水、空气相对湿度显著相关, 并存在强的滞后效应. 冷杉Δ13C序列与降水和空气相对湿度关系密切, 在树木生长初期4月和9～11月, 降水和空气湿度对年轮生长影响较大; 除3月年平均最低温度和年平均温度的11、 12月对年轮Δ13C有一定影响外, 温度对年轮生长影响小于降水和相对湿度的影响.     

中国西部树木年轮δ18O的气候信号

树轮稳定氧同位素比率(δ18O)记录在区域气候重建方面具有一定优势。树轮 δ18O记录受树木生长趋势的影响较小, 保留了丰富的低频信号, 对区域气候变化有较一致的响应。通过对比我国西部1901~2004年树轮 δ18O平均值和降水 δ18O空间分布特征发现, 两者空间分布存在一定的相似性。在青藏高原南部树轮 δ18O为低值, 而青藏高原北部树轮 δ18O为高值。树轮 δ18O平均值随树轮样点纬度的向北偏移而增大。树轮 δ18O与相邻气象站记录响应分析表明, 树轮 δ18O和生长季的温度呈显著正相关, 与生长季降水和相对湿度呈现显著负相关关系。旋转经验正交函数分析和空间响应分析表明, 树轮 δ18O在我国西风影响区的新疆北部主要反映与区域干湿变化相关的气候信号; 树轮 δ18O在西南季风影响的藏东南区主要反映区域水文气候变化信息; 然而, 在季风和西风影响的交汇区域, 树轮 δ18O的区域气候信号相对较弱。     

树轮——流域径流变化的记录

根据树轮稳定碳同位素组成序列呆较灵敏地记录降水变化的事实，利用长白山红松树轮δ＾１３Ｃｔ序列与松花江年径流量之间的平均变化关系，重建了近２００年来松花江年径流量的变化；年径流量变化有明显的准２２年周期；１９００年以前，径流量在周期波动中呈上升趋势，１９００年之后，流动中呈下降趋势。     

我国煤的稳定同位素组成特征

总结了煤及其煤化作用产物稳定同位素地球化学研究成果。煤的δ＾１３Ｃ值主要在－２２．５‰～－２５．５‰之间，中值为－２４．４‰。煤化作用及地质年代影响极微，但煤岩显微组分对δ＾１３Ｃ值有明显影响，壳质组含量增加，煤的δ＾１３Ｃ值变轻。煤的热模拟演化产物δ＾１３Ｃ值；甲烷在液态烃产出峰值处有最烃的碳同位素组成，液态烃与煤有相似的δ＾１３Ｃ值，其族组分中烷烃部分随温度增高，δ＾１３Ｃ值有变重的趋势。煤的     

1901~1950年5~9月北半球CRU数据与树轮资料的对比

气候变化的研究依赖于可靠的气候数据。英国东英吉利大学气候研究中心推出的一套依据观测资料插值所得的月平均气候数据集（CRU）,是目前使用较为广泛、质量较高的气候数据集。气候观测数据大多始于1950年,已有的研究也表明CRU数据在1950年后更具参考价值,但该数据集在1950年之前的可靠性不清楚。由于1950年之前缺乏器测数据,本研究使用树轮资料,对比每十年树轮重建温度（降水）与树轮附近CRU格点上的温度（降水）的距平和趋势的同号率,来评价CRU温度（降水）数据在不同地区的数据质量（可靠性）,由此发现从1930年代开始,CRU温度数据在欧洲和中西伯利亚可信度较高;从1940年代开始,CRU温度数据在美国东部可信度较高;从1940年代开始,CRU降水数据在美国东部与西西伯利亚可信度较高。研究发现,气象站密度对CRU数据质量有很大影响;在气象站密度小的地区,CRU温度或降水数据与树轮序列的差异更为显著,气候数据质量偏低;而数据可信度较高的年代和地区,气象站密度往往较大。

     

祁连山中东部青海云杉径向生长对气候变暖的响应差异

气候变暖对森林生态系统产生了深刻影响,而树木生长对气候变化做出了不同的响应。本研究利用采自祁连山中、东部不同海拔梯度的青海云杉（Picea crassifolia）树轮样本,分别建立了中部和东部6个树轮宽度年表,分析了树木径向生长与各气候要素的关系以及随时间变化的稳定性。结果表明：祁连山中部青海云杉对降水和scPDSI较东部更为敏感。中部树轮宽度年表与当年5—7月的scPDSI极显著正相关（P<0.001）,东部树轮宽度年表与前一年9月和当年5月scPDSI显著正相关,表明中部LCH区域青海云杉径向生长主要受当年5—7月土壤水分条件的限制;东部XYH区域则受前一年9月和当年5月的土壤水分的限制。20世纪80年代中东部温度显著升高（P<0.001）,中东部树木生长受高温引起的干旱胁迫增强;20世纪90年代以后,由于中部降水增加而东部降水变化不明显,中部树木生长干旱压力得到缓解,东部森林受干旱的限制作用增强。此外,中东部青海云杉与温度、降水和scPDSI的相关关系逐渐趋向一致,未来气候的持续变暖或许将减小中东部树轮-气候关系的差异。     

青海湖近千年来气候环境变化的湖泊沉积记录

本文通过对青藏高原上所钻取的古里雅冰芯和青海都兰树轮高分辨率气候变化记录的对比,分析了过去近2 000a来的气候变化特征.结果表明:1)这两个地区过去2 000a来温度都在波动中逐渐上升,展示了气候逐渐变暖的趋势.进入20世纪以来,气候显著变暖,并有加速变暖的趋势;2)树轮和冰芯均明显地记录了小冰期的3次冷期,其出现的时间基本上一致.小冰期并不是过去2 000a来的最寒冷的时期.冰芯和树轮记录均表明公元初的寒冷程度要大于小冰期;3)古里雅冰芯所记录的温度和降水量揭示出,过去近2 000a来的降水和温度变化的总趋势是正相关关系;但在短时间尺度上,温度和降水的变化并不同步.这主要表现在两个方面,一是温度长期变化中的低频波动频率要大于降水,二是虽然温度和降水的变化在百年级时间尺度上有正相关性,但降水的变化要滞后于温度变化50～100a;4)同时周期分析表明,古里雅冰芯中的δ180和积累量以及都兰树轮记录的变化周期大多数与太阳活动有关,表明青藏高原地区冷、暖、干、湿变化的主要驱动力可能是太阳活动的变化;5)对这两记录的对比研究也揭示了气候变化的区域差异.如中世纪暖期在都兰树轮记录中很强而在古里雅冰芯记录中很弱,而都兰树轮记录中,中世纪暖期以后至1 800A.D.在波动中变冷,但在古里雅冰芯记录中这一时期在波动中变暖.     

东北地区降水周期与太阳活动的关系

利用树轮稳定碳同位素组成（δ１３Ｃｔ）序列可以较为灵敏地记录降水变化的特性，以长白山树轮δ１３Ｃｔ序列为降水变化的自然记录体，探讨太阳活动对长白山乃至东北季风气候区降水变化的影响。研究指出：１）２００年来长白山及东北季风气候区降水变化有准２２年的周期性波动；２）东北季风气候区里，东南季风强弱变化具有准２２年的周期性振荡；３）直接控制东南季风强弱变化的西太平洋副热带高压的活动可能具有相应的准２２年周期     

树轮──流域径流变化的记录

根据树轮稳定碳同位素组成（δ１３Ｃｔ）序列可较灵敏地记录降水变化的事实，利用长白山红松树轮δ１３Ｃｔ序列与松花江年径流量之间的平行变化关系，重建了近２００年来松花江年径流量的变化：年径流量变化有明显的准２２年周期；１９００年之前，径流量在周期波动中呈上升趋势，１９００年之后，波动中呈下降趋势     

青海湖布哈河流域树轮宽度指数与NDVI植被指数的关系

利用来自青海湖流域乌兰和天峻的树轮指数和1982-2003年逐月标准化植被指数(NDVI)数据及气候数据, 在分析树轮指数及草地NDVI与气候因子关系的基础上, 探讨了树轮宽度指数序列与青海湖布哈河流域草地NDVI之间的关系.结果表明: 树轮宽度指数及草地NDVI主要受6-8月份的水热条件的影响, 温度与同期树轮宽度指数及草地NDVI具有较高的正相关, 而降水的影响存在滞后性.树木年轮指数序列与6-8月草地NDVI有显著的相关关系, 与8月份的NDVI相关性最强.树轮指数与草地NDVI间的显著相关性为研究该地区草地过去的动态变化提供了基础, 利用乌兰和天峻的两条树轮指数重建了8月份NDVI的千年变化.     

鄂尔多斯盆地煤成气与油型气成因类型鉴别模式研究

本文依据鄂尔多斯盆地不同层位天气气中ＣＨ４Ｃ２Ｈ６和ＣＯ２的碳同位互不特征,建立了适合本区地质条件的两种天气气成因类型判别模式,即δ＾１３～δ＾１３Ｃｃｏ２判别模式和△δ＾１３１－２～δ＾１３Ｃ２判别模式。     

德国哈茨山St.Andreasberg热液矿床方解石巨晶的碳氧同位素研究

在德国哈茨山Ｓｔ．Ａｎｄｒｅａｓｂｅｒｇ热液Ｐｂ－Ｚｎ矿床的方解石脉中,发现了一个方解石巨晶。对该方解石三个不同方向上的Ｃ和Ｏ同位素分析发现,方解石晶体内部存在明显的Ｃ－Ｏ同位素环带。通过对方解石同位素环带的理论模拟,发现在方解石生长过程中,有三种流体参与了作用。它们分别为Ａ：温度约为６０℃的近地表流体,δ＾１３Ｃ＝－１８．５‰,δ＾１８Ｏ＝０‰;Ｂ：温度约为１４０℃的深源流体,δ＾１３Ｃ＝-7.0％O,δ＾１８Ｏ=+10.0％o;C：温度小于20℃。δ＾１８Ｏ≤％O ,δ＾１3C≥ 14.0％o的大气降水 作用过程有四个阶段：① 方解石在流体A中等温生长;② 流体B开始与流体A在封闭体系内均匀混合;③ 流体B缓慢注入的同时,发生了一次性流体C的快速不均匀混合;④ 流体B继续与A缓慢混合,混合体系开放。流体混合的发现,为认识St Andreasberg热液矿床的形成机制提供了颟的视野。     

浙江煤山长兴阶有机碳δ^13C层序分布特征及古气候意义

本文通过对浙江长兴煤山Ｄ剖面长兴阶５６个样品的沉积有机碳碳同位素（δ＾１３Ｃｏｒｇ）分析,讨论了和只有机碳δ＾１３Ｃｏｒｇ在地层层序分布上的特征,及其与海水进退和碳酸盐岩δ＾１３Ｃｃａｒｂ及δ＾１８Ｏｃａｒｂ之间的关系。浙江煤山Ｄ剖面长兴阶δ＾１３Ｃｏｒｇ在地层层序上的分布总体呈现自下而上由重变轻的趋势,同时,δ＾１３Ｃｏｒｇ层序分布与生物演化及δ＾１３Ｃｃａｒｂ和δ＾１８Ｏｃａｒｂ层序分布之间具     

我国东南和华北季风区树轮气候和环境变化研究进展

我国东南和华北季风区的树木年轮学研究已经经历了30多年的风雨历程,取得了显著的成效,总体上可以分为3个阶段。第一阶段为1990年代及之前,主要工作为树轮宽度和树轮化学。树轮宽度研究引入了交叉定年技术,但对树木生长对气候响应的规律认识不明确;树轮化学方面建立了树轮与树下土壤之间金属元素含量的对数线性关系方程,为采用树轮中金属元素恢复环境污染史打下了良好基础。第二阶段为2000年代,树轮宽度研究在东南地区缓慢发展,在华北地区发现树木生长受到水分胁迫;树轮化学方面开始尝试建立污染历史与污染源之间的关系。这段时间一个显著的进展是树轮碳同位素研究的开展,认识到树轮碳同位素包含大气CO₂浓度与气候要素信息。第三阶段为2010年以来,这段时期树轮宽度研究取得了爆发式增长,大量研究发现中低海拔树木生长对冷季温度显著响应、中高海拔对暖季温度显著响应,还有一些样点的树木生长同时受到冷季和暖季温度的影响,东南地区仅有零星点上的树木生长受到水分条件的制约,而华北地区树木生长主要受到水分的胁迫;同时,引入树轮氧同位素的研究工作,氧同位素主要反映暖季的水分条件,对具体过程也给予了较多关注;树轮化学有了一定的发展,但是仍需要开展大量的测试工作,才能解决测试数据的可重复性、元素的横向迁移等污染史重建研究中的关键问题。

     

青藏高原表土孢粉定量重建的气候参数探讨

孢粉在古环境研究中具有重要价值,尤其是在重建古气候方面,既可以定性地恢复过去的植被类型变化,也能定量地重建气候变化规律,是古气候研究中最常用、较可靠和较成熟的环境代用指标。现代类比法是探讨表土孢粉与气候定量关系的方法之一,适用性较为广泛。本文利用青藏高原及其毗邻地区495个现代表土样点的孢粉谱,及现代气象站点器测资料,采用现代类比法得到气候参数的模拟值,并分析模拟值与气候参数观测值之间的关系。结果表明:相关性最高的气候因子是年均降水(r=0.894),其次为年均相对湿度(r=0.863)和年均蒸发量(r=0.801),最低的是干燥度(r=0.18)。因此在重建古气候时降水的可信度较高,相对湿度和蒸发量也具有一定的可信度。并选用相关性较好的年均降水指标,分析其与11个孢粉类型之间的相关性,然后将相关性较高的孢粉组合与降水之间建立孢粉-气候函数模型,用以重建该地区过去气候变化。     

高分辨率洞穴石笋中稳定同位素应用——北京元大都建立后对森林资源 …

对采自北京西山石花洞内的石笋进行了δ＾１８Ｏ,δ＾１３Ｃ和Ｍｇ／Ｓｒ分析,获得分辨率为２５ａ的北京地区３０００ａ认来的古气候和古环境信息,以δ＾１８Ｏ和Ｄｍｇ／Ｃａ作为气候变化信息,证实石笋δ＾Ｃ反映了古气候变化对植被的影响,当石笋δ＾１３Ｃ植增大时,表示Ｃ３／Ｃ４植物比值降低,气候变干热,当石笋δ＾１３Ｃ值减小时,表示Ｃ３／Ｃ４植物比值升高,气候变湿冷,同时,笔者也发现了北京元大都建立以来对森林