福建沙县马尾松树轮宽度与夏季亚洲-太平洋涛动指数的关系

根据采自福建沙县萝卜岩保护区的树轮样本,建立了一个长度为207年的树轮宽度标准化年表.通过相关分析发现,树轮宽度标准化年表序列与夏秋干旱季节温度存在显著的负相关.同时,还发现树轮宽度标准化年表序列与夏季亚洲-太平洋涛动指数(IAPO)具有良好的相关性,相关系数为0.60(p＜0.01),这种关系实质上指示了夏秋干旱季节...     

甘肃临夏地区过去195年最高温度历史重建——基于紫果云杉树轮宽度资料

通过对甘肃临夏松鸣岩地区紫果云杉树轮宽度的分析,发现研究区树轮标准宽度年表与降水、PDSI相关低,而与当地3～10月平均最高温(3月至10月月平均最高温的算术平均值)相关最高(r=0.578,p＜0.0001,n=62).在此基础上,利用多元回归技术设计转换方程,重建了研究区1818年以来3～10月平均最高温,重建序列的方差解释量达40％(调整自由度后为38％).重建序列中高温年与低温年的年份大致相当,分别为14.9％和12.9％;重建时段可以分为4个温暖期(1818～1854年、1882～1900年、1937～ 1966年和2001～2012年)和3个寒冷期(1855～1881年、1901～1936年和1967～2000年),可与秦岭西部的温度重建结果进行良好的对比;研究区在20世纪后期(2001～2012年平均最高温比1970～1980年平均最高温)有明显的升温趋势,上升0.77℃.空间分析表明,临夏地区3～10月平均最高气温变化具有一定的空间代表性,可以反映黄土高原西部地区气温的历史变化.功率谱分析(MTM)检测出该重建序列在过去195年中存在42.74a,7.79～3.18a和2.77a的准周期震荡,可能与PDO和ENSO大尺度海洋耦合作用有关.     

树轮宽度记录的天山东段近200a干湿变化

利用采自天山东部两处不同地点上下限的西伯利亚落叶松(Larix sibirica Ledb.)树轮样芯,分别建立了树轮宽度年表.经相关普查和响应函数的计算表明,天山东段森林下限的树轮年表与该地区3~6月的降水和气温相关显著,通过定义湿润指数,以树轮宽度为指标,重建了天山东段巴里坤地区近200 a来春季至初夏湿润指数的演变历史,解释方差为42%.统计分析表明,重建的湿润指数序列与邻近气象站的器测资料计算得到的湿润指数序列呈显著的正相关关系.重建序列能较好地反映天山东段近200 a来春季至初夏的干湿变化,在200 a中有6个显著的湿润时段和7个显著的干旱时段.天山东段近200 a来3~6月湿润指数序列的显著周期是11 a,然后依次存在16 a、5 a、8 a、3 a和32 a的稳定周期.     

1468-2001年新疆精河5～8月平均气温的重建

精河流域上游的3个树轮年表与精河5～8月的平均气温相关显著.考虑到气温对树木年轮生长的滞后效应,重建了精河1468-2001年的5～8月的平均气温,方差解释量为62.2%.在1468-2001年的534 a中精河共经历了7个偏暖和7个偏冷期,在不同阶段气温的变化周期不一致,气温在1541年、1684年、1855年和1969年前后出现突变.     

树轮记录的阿尼玛卿山区过去 830年夏半年最高温变化*

利用采自黄河源区阿尼玛卿山的祁连圆柏(Juniperus prezewalskii)样芯,采用国际规范的树轮学研究方法对所有树轮样芯进行了精确定年。针对各样芯不同的生长趋势分别采用负指数函数、线性函数和样条函数拟合与树龄有关的树木生长趋势。对个别在样芯中存在缺失段或缺失年轮过多难以准确判定缺失位置的样芯,采用"搭桥"的方法建立完整序列,最后用ARSTAN软件计算合成树轮宽度年表,最长序列为1532a,在满足复本要求的基础上建立了长度为830a的树轮宽度年表,并对年表的基本统计特征进行了分析。初步的分析结果表明该年表的年轮指数与研究区夏季温度成显著负相关,并在此基础上重建了研究区过去830年来夏半年(4~9月)平均最高温的变化。重建序列包含有大量的高频变化信息,又有十分显著的低频变化趋势。研究区在重建时段内经历了3个较为显著的降温期,其中1820s~1900s的降温趋势不同于该时期全球平均温度的升高趋势。另外,分析表明在重建时段内升温期较短,但是升温幅度大于降温幅度,迅速升温可能导致研究区严重干旱事件的发生。     

额济纳233年来胡杨树轮年表的建立 及其所记录的气象、水文变化*

通过胡杨树轮宽度的分析,建立了内蒙古额济纳地区过去233年来的STD,RES和ARS年表;并将树轮STD年表与采样点附近额济纳气象站的气温、降雨量以及狼心山水文站的地下水水位等记录进行了相关分析。结果表明,在额济纳地区显著影响该地胡杨生长的主要限制因子是地下水水位。胡杨树轮宽度年表与冬季及全年地下水水位相关性最高,分别为-0.808(p＜0.01)和-0.724(p＜0.05)。在此基础上,设计转换方程,重建了额济纳地区过去232年来冬季及全年地下水水位变化历史,冬季地下水水位重建方程的解释方差达76.3 % (调整自由度后为70.4 ％ ,n=11,r=0.874,F=12.881,p＜0.003),全年地下水水位重建方程的解释方差为72.8 ％ (调整自由度后为66.1 ％ ,n=11, r=0.854,F=10.731,p＜0.005)。     

祁连山中部祁连圆柏林线树木生长与积雪响应关系研究

对青海省东北部祁连县周边的冰沟、青羊沟和扎麻什林线地区的祁连圆柏进行了树芯采集, 建立了祁连山中部3个样点林线处祁连圆柏的树轮宽度年表. 相关分析显示, 树轮宽度与前一年积雪深度和当年3-6月积雪面积呈显著负相关. 同时, 建立了树轮宽度与前一年9月份积雪深度的转换函数方程, 解释方差为35.9%, 树轮-雪深重建数据能较好的反映积雪深度变化. 重建序列显示, 自1740年以来, 研究区共有3个积雪深度高值时段, 分别为1740-1780年、1825-1880年和1910-1980年. 并且, 在长时间尺度上, 积雪深度变化与祁连山地区以及中国西部其他地区的冰川进退有较好的对应关系. 另外, 积雪深度在年际变化和长期变化上都与温度变化表现为负相关.     

秦岭东部牛背梁自然保护区巴山冷杉树轮宽度与气候因子的关系

基于树木年代学方法,通过响应分析与回归分析对秦岭东段主脊牛背梁自然保护区巴山冷杉（Abies fargesii）树轮宽度所蕴涵的气候意义进行探讨。结果表明：巴山冷杉年轮宽度标准化年表和差值年表的各项特征值较高,反映树轮资料包含较强的环境信息;归纳相关分析结果,发现春夏季气温是树木径向生长的主导因子,当年1-8月不同时段的平均气温普遍对巴山冷杉生长有促进作用,其中1-2月平均气温对树木生长的影响最为显著,而前一年10-11月平均气温的“滞后作用”不可忽略。降水不是该区巴山冷杉生长的主要限制因子,但当年1-2月的降水过多会导致组织生长减缓;回归模型能较好模拟年轮宽度与气候因子之间的关系,据此结合极宽、极窄轮出现年份的气候状况印证了巴山冷杉树轮宽度年际变化是生长季初期气温、降水相互制衡、共同作用的结果,并推测巴山冷杉林带位置有向高海拔迁移的可能。为秦岭植被生长在气候变化过程中的生态模式演变研究提供一定的依据。     

大兴安岭北部多年冻土区落叶松和樟子松生长的气候响应差异研究

以大兴安岭北部根河、呼中和汗马冻土区落叶松和樟子松为样本,建立了五个树轮宽度年表,并计算获取了五个样点的树轮截面积指数（BAI）序列。树轮BAI-气候响应关系分析表明,气温为这一地区落叶松和樟子松生长的主要限制因子;但落叶松和樟子松对气候变化的响应存在差异。落叶松BAI与3月平均气温,樟子松BAI与前一年12月至当年4月平均气温均呈显著负相关。考虑到水热综合影响,落叶松BAI控制因子由1957-1990年与其呈显著正相关的1月份SPEI转变为1991-2013年与其呈显著正相关的1-4月SPEI和与其呈显著负相关的3月份平均气温;樟子松BAI控制因子则由1957-1990年与其呈显著负相关的2月和8月份平均气温转变为1991-2013年与其呈显著正相关的7月份降水量和6-7月SPEI。结果表明,在全球变暖背景下,水热环境改变使得冻土区树木生长限制因子发生变化。     

以树轮宽度重建公元1558年以来华山5～6月平均温度及20世纪中后期升温

通过对秦岭东端华山地区油松树木年轮宽度序列的分析研究,探讨了华山地区油松对气候环境响应的敏感性,结果表明在华山地区油松对气温和降水的响应均高于华山松,与 5～6月平均温度相关较高,且通过了0.01显著性信度检验。在此基础上,我们重建了华山地区 1558～2006年间 5～6月的平均温度,重建序列的方差解释量达到41%。结果显示： 华山过去449年中,大部分年份 5～6月平均温度在平均值附近波动,变幅不大; 重建序列可与秦岭南五台 5～7月温度序列进行良好对比,其年际间相关系数达到了0.49(N＝246, p<0.0001)。华山地区20世纪 20～30年代初的暖期略偏低; 20世纪30年代中期至50年代是整个重建时段中低温持续时间较长的时段; 20世纪60年代之后,气温波动平缓; 从20世纪70年代开始快速升温,对全球变暖有较强响应。     

基于树轮的阿勒泰地区1818-2006年1-2月降雪量重建与分析

依据采自新疆阿勒泰中东部地区的树木年轮样本,建立了该地区8个采点的树轮宽度年表.相关普查发现,标准化树轮宽度年表序列与该地区1-2月的降雪量存在明显的正相关关系,且具有显著的树木生理学意义.用义河山南(t)、卓勒萨依(t+2)和哈拉额尔齐斯(t+3)三个标准化树轮宽度年表序列可以较好地重建该地区1818-2006年189a来当年1-2月的降雪量,且经过交叉检验表明重建方程稳定可靠.分析发现,阿勒泰地区189a来降雪量的重建序列具有5个偏少阶段和5个偏多阶段,并具有2.4a,3.3～3.4a和63a的显著干湿变化准周期.冬季降雪量的重建序列大致存在4个突变点,其中在1847年和1930年前后为降雪量由多到少突变,而在1901年和1986年前后是自少向多突变.     

西藏浪卡子地区树轮宽度特征值年表的建立

如何客观保留树轮序列的低频气候信息是树轮气候学研究的热点和难点问题.本文以西藏浪卡子地区大果圆柏(Sabina tibetic Kom.)的树轮宽度为资料,对新提出的特征值分析方法进行实例演示.通过构建不同树轮序列之间的协方差矩阵,计算其特征向量和特征值,并利用特征向量和主成分重建了特征值年表.将建立的特征值年表与传统的标准化年表(STD年表)和区域曲线标准化年表(RCS年表)进行比较,分析不同去趋势方法对树轮序列低频气候信息保留能力的差异.结果表明,相对STD年表,新建立的特征值年表与RCS年表能够较好地保留低频气候信息,显示了特征值分析方法在树轮气候学研究领域具有较高的应用潜力.     

利用树木年轮宽度资料重建川西米亚罗地区过去200年夏季温度的变化

利用川西高原米亚罗地区林线位置高山柏(Sabina squamata)的年轮宽度资料,分析了树轮年表和气候要素的关系.通过相关和响应函数分析得出,树木径向生长对于夏季(6～7月)温度响应最为敏感,上年冬季到早春(12～3月)温度也对树木生长有一定的影响,而年表与降雨没有明显的关系.最终利用树轮年表重建了该地区过去200...     

以树轮宽度重建九寨沟1750年以来 冬半年平均最低温度*

利用四川九寨沟地区树轮宽度年表对该地区1750A.D.以来的冬半年(上年11月到当年3月)平均最低温度进行模拟重建,重建方程的方差解释量为46.2 ％ (调整自由度后为45.1 ％ )。结果表明,九寨沟地区在重建期间平均最低温度较低的时段主要有1814~1844年和1937~1984年两个阶段; 而平均最低温度较高的时段主要有1795~1813年和1984年至今两个时期,其中1984年之后的升温时段尤为显著,与川西其他地点冬季温度重建非常相近。计算显示,与尼泊尔Kathmandu冬半年平均气温(上年10月到当年2月)相比,九寨沟地区冬半年平均最低温度存在显著2年滞后(r=0.27, p<0.0001),而1825年前后及1970年前后两个冬季低温时段在两个地点大体是一致的,这些现象表明青藏高原周边地区冬半年温度变化的趋同性。功率谱分析表明,九寨沟地区冬半年平均最低温度2.11~6.86a的准周期与ENSO周期比较一致,而18.46a准周期则显示了该地气温变动与天文准19a周期有一定关系。     

秦岭地区多点树轮序列记录的春末夏初气温变化与北半球海温关系的初步分析

本文采用主成分分析方法提取了秦岭中、东部5个样点树轮资料的区域主成分年表,其中第一主成分PC1年表的方差累积贡献率为58.37％,能够较好地代表秦岭中东部地区年轮变化的共同特征.对5个站点观测气温平均值和PC1反映的区域尺度气候信息进行分析,结果显示两者均与秦岭-黄淮地区5～7月温度场存在大范围-致相关区,相关系数r高...     

树轮记录的天山南坡阿克苏河过去300a径流变化特征

利用采自天山南坡阿克苏河上游5个采样点的树木年轮样本,建立了5个树木年轮宽度年表．树轮宽度年表与近48a阿克苏河径流资料相关普查表明,阿克苏河年径流量与树轮标准化宽度年表显著相关,最高单相关系数达0．611（α〈0．00001）．利用该年表重建了阿克苏河过去300a的年径流量系列,经多方面验证表明,重建结果具有较好的可...     

甘肃南部公元1824年以来降水重建

通过对甘肃南部腊子口的油松(Pinus tabulaeformis)进行树木年轮分析,首次建立了研究区1824～ 2011年标准化年表(STD),并与邻近的岷县气象站降水和温度进行相关分析,结果表明,该年表与上一年8月到当年7月的总降水(p8 c7)相关性最好,相关系数达到0.644 (p＜0.01).据此建立树轮指数与降水量之间的转换方程,该方程解释了实测期41.5％的降水(1952 ～2008年),并通过一系列稳定性检验,进而重建研究区1824～ 2011年间188年以来的降水.对重建结果进行11年滑动平均,结果表明,共出现3次极干旱期,分别为1900 ～1902年,1926～1930年和1997 ～2000年,尤以1997～ 2000年最为严重,极干旱期占到重建期的6.38％,而极湿润期只有1937年,仅占0.53％.与邻近区已有的研究对比后发现,1920s～ 1930s干旱事件在研究区以北区域更为严重.重建结果与赤道东太平洋、中太平洋平均海表温度(SST)呈显著负相关(p＜0.1),说明研究区干旱变化与海温存在遥相关关系;多窗谱分析(MTM)结果表明降水存在2～3年和7年周期.ENSO事件时,东亚季风减弱,位于季风边缘区的甘肃南部地区出现干旱化趋势.     

科尔沁沙地1826年以来榆树树轮宽度年表的建立及降水重建

利用10个采样点230个树木年轮样本,通过树轮分析程序,建立了科尔沁沙地区域1826～2008年共计183年长度的榆树树轮宽度年表.通过分析发现,水热条件与科尔沁沙地榆树生长关系密切.以标准年表及年表t+1年和t+2年序列重建了区域1826～2006年年降水.从过去181年来看,年降水重建序列具有2年、12年、18年和...     

山西芦芽山地区树木年轮记录的1676 AD以来5～7月温度变化

在山西芦芽山地区采取了符合国际树轮库要求的油松样本,通过交叉定年和应用区域生长模型,建立长度为328 a的标准宽度年表.根据RCS序列所揭示的气候低频变化特征,确定1676 AD以来夏季温度可划分为两个时段:1676—1865 AD和1866—2003 AD.在1676—1865 AD时期,夏季温度变化主要表现为“冷强暖弱”,其中1710—1720s为最冷时段.1866—2003 AD时期,夏季温度呈现出“总体持续变暖,冷暖交替频繁”的变化特征.     

山西宁武地区1686年以来年降水重建*

根据山西北部宁武地区的树轮宽度指标,建立了该地区过去318年的树轮STD,RES和ARS年表,发现上年8月至当年7月 (全年)的降水与差值年表(RES)显著相关 (r=0.71, n=50),在此基础上设计了转换方程,重建了宁武地区1686年以来的全年降水,方差解释量达到 48.6％(调整自由度后为46.8％, r=0.697,F=26.471, p<0.0001)。降水量较少的时段为1693~1710年,1720~1764年,1825~1841年,1873~1882年,1901~1930年,1966~1972年和1988~2003年,降水量较多的时段为1711~1720年, 1765~1824年,1842~1872年,1883~1886年和1931~1987年。 历史文献记录的干旱年份在重建序列上均有所反映。重建序列与贺兰山1~7月降水显著相关 (99％置信度下, r=0.312)。功率谱分析表明山西宁武上年8月至当年7月降水含有2.34~2.68年,4.92年,5.26年的显著周期,可能与ENSO活动有关。