太白山树木年轮宽度资料对过去生态气候要素的重建

采用太白山高山林线附近的太白落叶松树木年轮资料,按照树木年轮学要求和方法进行前期处理、交叉定年,建立树轮宽度指数序列.基于气候要素影响当年和次年树木生长的原理,利用多元回归技术探讨了树轮宽度指数与生态气候要素--温暖指数之间的相关关系,重建了太白山地区近3∞年的温暖指数.结果表明:1745～1765年、1845～1855年、1880～1900年以及1905～1915年为几个较为明显的冷期;1725～1745年、1765～1775年、1800～1810年、1865～1875年和1890～1905年相对而言属暖期.太白山地区气候的冷暖变化有大约30～40年的变化周期.将本项研究结果与国外相关研究对比还说明,太白山地区的气候变化可能具有一定的全球性特征.     

天山乌鲁木齐河流域年轮气候的初步分析

本文以树木年轮为依据,分析探讨该地区近五百年来的气候变化及其振动周期。 一、资料来源及处理 1.采样和读数 我们于1982年8月在天山乌鲁木齐河流域的后峡地区和板房沟林场采集得六个天山云杉(Picea Tianshanensis)树轮样本。其中两个采集于森林上限地带(2800-2900米)的2900米处;两个采集于森林下限地带(2200-2400米)的2280米和2340米处;另外两个采     

天山北坡精河1615—2007年径流量变化的树轮记录

中国天山北坡西部精河流域山区的树木年轮记录了气候与水文变化过程,利用树轮宽度重建流域径流量长期变化历史对艾比湖湿地自然保护区生态保护和流域水资源利用具有重要意义.建立了精河流域山区2个采样点的天山云杉树轮宽度年表,分析其对流域气象和水文要素的响应特征,建立了树轮宽度标准年表与精河水文站上年9月到当年8月径流量的线性转换方程(R2=37.5%, P<0.001),重建了公元1615—2007年的径流量变化历史.丰枯年份和持续丰枯期分析表明:精河出山口径流量重建序列包含7个丰水年和11个枯水年,且发生了13次持续丰水期和10次持续枯水期.多窗谱分析发现径流量序列在99%的置信水平上存在56.8 年、6.9 年、3.8 年、3.4 年、2.0~2.1 年周期,其中6.9 年对应厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件的周期,同时还发现了重建序列与南方涛动指数的显著负相关(r =-0.329,n=56),表明研究区径流量受大尺度海气耦合模式的影响.精河径流量序列与天山北坡玛纳斯河和乌鲁木齐河的丰枯阶段以及天山山区、伊犁地区降水变化的干湿阶段较好的对应,表明天山北坡水文和气候变化的大尺度环流背景和驱动因子一致.     

贺兰山油松生长的气候响应机制初步探讨

应用VaganovShashkin模型对贺兰山油松的生长变化作了拟合,发现4～8月的降水量大小决定了该年树木生长的宽度变化,另外,除5月外的1～8月份温度和树木生长的负相关是因为较高的温度不利于土壤中水分的保持,间接地导致树木生长的减慢。VS模型在贺兰山地区取得了良好的拟合效果,更为符合树木生长的生理学意义。通过拟合序列和3个采样点树轮宽度序列的对比发现,拟合序列代表着一个较大范围树轮宽窄的变化。坡向对树木生长的影响较大,甚至超过了海拔高度和距离的影响,故建议树木年轮气候学采样应沿着同一坡向采样。     

天山中段树木生长对气候垂直梯度的响应*

文章通过天山中段垂直梯度上多个台站的气候资料,系统分析了不同海拔高度气候变化的时空差异性,以此作为与轮宽资料进行相关分析的基础。进一步利用气候条件较为一致的天山中段鹿角湾、乌鲁木齐河源山区和天池等地森林上限附近树木年轮宽度变化资料,结合前人在这一地区森林内部和森林下限所做的研究,探讨了天山中段树木生长对气候垂直梯度的响应。结果表明,天山山区最大降水高度有明显的季节变化,从而导致气候因子对树木生长影响的复杂性。除了海拔最高的采样点天池(TC)外,其他采样点均与上年8~9月降水总量正相关,与上年7~8月平均温度负相关,与当年4~5月降水总量正相关。而在海拔最高、高山林线附近的采样点与当年2月均温显著正相关,与当年5月气温显著负相关。可以认为,在研究区树木生长主要受到上年7~8月由高温引起的干旱和当年4~5月由降水不足导致的干旱的影响。在接近气候林线处,低温的限制作用才表现出来。     

青海都兰过去2000年来的气候重建及其变迁

根据青海都兰地区树木年轮样本建立了目前我国最长的年轮年表序列。通过年表与气候要素间相关函数、响应函数及响应面分析,选择了可被重建的气候因子,建立了重建方程,恢复了青海都兰地区历史时期的平均温度;并分析讨论了近2 000年来该地区的气候变化。阐述了这个地区的冷暖交替及周期循环。对一些重大气候事件,如中世纪暖期、小冰期和近一个世纪以来的升温等,逐个事件进行了剖析。并与全球温度变化进行了对照。都兰温度曲线为青藏高原东部地区提供了一个较好的气候变化信息表。     

五台山高山带植被对气候变化的响应

根据五台山高山带草本群落特征种的生长、分布和高山林线树种的年轮分析,揭示了近20年来气候变暖对高山植被的影响。高山草甸和林线过渡带的某些植物种向上爬升的趋势与同期区域气温升高密切相关。草本群落及其特征种沿垂直梯度的爬升与五台山高山带近年来的增温趋势相符合,进一步说明了高山带植被对气候变暖的响应较为敏感,可作为气候变化的指示体。树木年轮宽度序列分析和响应函数表明夏季降水对五台山的高山带木本植物生长有较大影响。由于夏季温度较高,冻土融化,提高了降水的利用效率,促进了树木生长。根据树轮宽度指数与7月份降水量的相关关系,重建了20世纪五台山地区7月份的降水量,基本反映了其间降水量变化的规律。结果表明:五台山20世纪20年代、30年代中期至40年代是相对比较干旱的时期,30年代初期和50年代是相对湿润期,近年来,降水量有下降趋势。     

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.     

中国红松年轮纤维素碳同位素组成对中国东部气温变化的响应

分别逐轮测定两棵中国红松的年轮纤维索碳同位素组成,获得两个长达109a（1880-1988年）的时间序列。合成一个新序列并移去趋势变化后,与同样长度的中国东部年气温变化序列进行交叉相关分析。结果表明树轮碳同位索组成对生长当年之前第二年温度变化具有灵敏响应（r=0．373,n=109,P〈0．1301）。同时,碳同位索组成也与其中一棵树的年轮宽度呈高度负相关（r=-0．390,n=109,P〈0．001）。这一方面揭示了中国红松年轮稳定碳同位素组成序列在重建高分辨率区域性气候变化中的重要作用,也说明树轮碳同位素组成转录气候变化信号的复杂性。     

树木年轮学在环境变化研究中的应用

由于树木在其生长的过程中,需要从环境中吸收养分和能量并且从环境中汲取各种化学元素到每年的生长层(即年轮)中,所以树木年轮与它们的生长环境是密切相关的。树木年轮可以提供树轮生长的环境要素信息,其应用领域也日益扩大。文章综述了树木年轮长年表的建立以及在气候变化、环境污染等方面的若干应用,并且概述了树木年轮研究方法的进展。     

利用树轮资料重建青海都兰地区过去1835年的气候变化

根据青海都兰地区树木年轮样本,建立了上前我国最长的年轮年表序列（１８３５a）,系 统地与所在地区气候资料进行了综合分析。通过响应函数计算得出,该年表对温度因子的反映更为第三一些。在响应面分析中发现,温度、降水与年轮宽度的关系呈现出随温度和降水的不同而不同。在温度低而降水量少的情况下,其线性相关性明显;但在温度较高和降水量较多时,树轮与两要素间的关系就显得不明显。另外,还对该年表玮秋季平均温度的关系进     

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。     

秦岭镇安和佛坪地区树轮宽度年表的建立

本文采用树木年轮气候学方法,建立我国秦岭南坡镇安和佛坪地区树木年轮宽度年表。采样地点主要集中在陕西省镇安县鹰嘴崖、木王坪以及佛坪县光头山、三个包等5个地点(表1),采样年份为1993年,共采集70余株树的150余个树轮样本,树种包括秦岭冷杉(AbieschensiensisVanTiegh)和铁杉(TsugachinensisBeisen),采样高度在2200～2850m之间,树木生长较少受到人为活动干扰。     

祁连山地区1310年以来湿润指数及其年际变幅的变化与突变分析

本文通过用树木年轮资料重建的祁连山地区5～7月份1310年以来的湿润指数序列，建立了一个反映该地区湿润指数年际变幅序列，对这两个序列分别进行了等级分类和干湿、强弱的时段分析，并用最大熵谱分析法对这两个序列的不同时段分别进行了周期分析。采用HK突变检验方法对这两个序列分别进行了突变分析，发现祁连山地区的湿润指数及其年际变幅存在明显的突变年份。     

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...     

吐哈盆地中二叠世古气候重建:来自木化石年轮的证据

收集木化石年轮数据有助于古气候重建工作.首次通过对吐哈盆地北东缘中二叠统塔尔郎组中发现的木化石的年轮统计分析,还原了吐哈盆地中二叠世的古气候演化过程.木化石的年轮分析表明:该区中二叠世整体处于季节性明显的北亚热带,气候整体相对温暖,但出现过间歇性相对炎热的气候.木化石较低的晚材率以及部分年轮早材到晚材为过渡突变,反映树木生长时期季节性非常明显,夏季湿热,冬季干冷,为典型的亚热带季风型气候.木化石具较高的平均敏感度 (MS平均可达0.4),显示树木生长期间受季风气候的影响,环境非常不稳定,每年大气降水量有很大的变化.连续年轮宽度的宽窄不一以及伪年轮的存在,表明当时气候变化频繁,整体较为湿润,但也具有干旱-半干旱的波动.      

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...     

科尔沁沙地榆树生长与水文气象因子的关系及气候重建

利用科尔沁沙地通辽市扎鲁特旗鲁北镇附近榆树树木年轮资料,建立了长度为97 a的榆树标准年表,通过标准年表和鲁北地区水文气象资料相关,分析了榆树生长与水文气象因子的关系.结果表明:年轮指数与7月份降水量、年降水量、8月和9月蒸发量之和的相关系数最大,由此,通过标准年表重建了该地区1906-1951年46 a的7月份降水量、年降水量、8月和9月蒸发量之和序列,经验证,重建序列具有较好的可靠性.对比发现,树木年轮指数均值随年降水量均值的增大而增大,沙尘暴发生日数总数随降水量均值的增大而减少,间接说明沙尘暴的发生对榆树的生长可能造成负面影响.     

1671—2006年伊犁尼勒克地区7—8月降水序列的重建与分析

通过对新疆伊犁尼勒克地区3个采点的雪岭云杉树轮宽度标准化年表与尼勒克气象站月降水的单相关普查发现,树轮宽度标准化年表与上年7—8月降水呈显著正相关,且具有明确的树木生理学意义.将树轮宽度标准化年表进行平均得到区域树轮宽度年表,再考虑到上年7—8降水对当年、次年及再次年树木年轮生长的影响,建立区域年表对上年7—8降水的重建方程,重建了1671—2006年336a来的7—8月降水序列,经多方面验证,重建结果是可信的.336a来,尼勒克地区7—8月降水经历了6个偏干阶段和7个偏湿阶段,其中偏湿年数多于偏干年数;最干旱年份为1713年,7—8月降水比多年均值偏少69.4%;最湿润年份为1783年,7—8月降水比多年均值偏多63.5%;7—8月降水长序列变化存在2.0a、2.2a、3.8a、4.9a、9.7a的显著准周期,且在1757年、1852年、1899年前后降水由多向少发生突变,1718年、1778年、1873年前后降水由少向多发生突变,1757年、1778年前后的突变与前人的研究结果相一致.     

基于树轮水文研究的提孜那甫河径流量长期变化

西昆仑山北坡山区分布的雪岭云杉是开展树轮水文研究的良好载体,为重建历史水文变化提供了重要的代用资料。分析了西昆仑山北坡雪岭云杉树轮宽度年表对提孜那甫河径流量的响应特征,发现树轮宽度年表与提孜那甫河年径流量(上年8月至当年7月)的显著正相关关系,建立了二者之间的一元线性回归方程,重建了提孜那甫河1665~2013年径流量序列。重建径流量序列中存在7个枯水期和8个丰水期。重建径流量序列平均值为27.87 m3/s,与实测期平均值接近,但重建序列中的极端旱涝的强度和发生频率均更高。基于树木年轮宽度重建更长时间的径流量序列,对于流域水资源科学管理和分配以及下游水库和防洪工程等项目建设的风险评估等具有重要意义。