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.     

雪岭云杉树轮宽度对气候变化的响应

利用新疆伊犁地区雪岭云杉的6个树轮宽度年表 ,通过相关分析的方法,分析不同地形条件下雪岭云杉树轮宽度对于气候要素的响应。统计分析表明,雪岭云杉对气候变化比较敏感,在北天山南坡的森林下限,雪岭云杉生长与生长季7~8月降水关系显著;在南天山北坡的森林下限,雪岭云杉生长对生长季前11-次年1月最低温度存在显著正相关。地形对雪岭云杉与气候要素之间的关系影响较大,在南天山北坡,由于森林上下限树木抗寒性的差异,森林下限树木生长对温度的响应强于上限树木;南北坡引起的降水量水平的差异,使得天山不同坡向的树木生长响应不同的气候要素。     

基于 FAREAST 模型的青海云杉中-幼龄林生物量 碳沿海拔梯度分布特征

为预测未来青海云杉在不同海拔梯度上的分布范围,基于 FAREAST 模型,对祁连山西部、 中部和东部 3 个站点的青海云衫（Picea crassifolia）中-幼龄林（0～60 a）生物量碳的海拔分布特征进 行模拟。结果表明：（1）在同一站点,青海云杉幼苗幼树生物量碳在中间海拔分布最多,集中在海 拔 2 800～3 100 m 之间,此范围以外,生物量碳随之减少。（2）不同站点比较,青海云杉幼苗幼树平 均生物量碳在祁连山中部最高,达到 27.48 ± 5.51 t·C·hm-2,其次为东部的 24.56 ± 3.50 t·C·hm-2 和 西部的 23.80 ± 2.07 t·C·hm-2。（3）青海云杉幼苗幼树分布的海拔范围约在 2 500～3 400 m 之间,但 不同站点间存在差异。模拟得出,祁连山区青海云杉幼苗幼树生物量碳分布存在最佳海拔区间 2 800～3 100 m,高于或低于该区间时,青海云杉的生长和更新过程将会受到限制。祁连山中部青 海云杉幼苗幼树生物量碳高于东部和西部,表明中部是青海云杉生长和潜在分布的最佳区域,导 致东、西部区域更新较差的原因可能是由于东部受人类活动的影响更加频繁,而西部山区则可能 更易受干旱胁迫的影响。     

祁连山青海云杉叶片δ~(13)C特征及其与生理指标关系

以祁连山青海云杉叶片为研究对象,通过测定叶片稳定碳同位素比率(δ13C)、叶片含水量(LWC)、脯氨酸含量、灰分含量、碳含量、氮含量、碳氮比、土壤含水量(SWC)等指标,探讨不同水分梯度下叶片δ13C的控制因子.结果表明,祁连山青海云杉叶片δ13C值在-28.9‰～-25.4‰之间变化,平均值为-27.3‰.沿河西走廊从东到西的干旱梯度(降水量逐渐减少),叶片δ13C表现出偏正的趋势.叶片δ13C与LWC和脯氨酸含量呈显著正相关关系,与灰分含量、SWC显著负相关.叶片δ13C值在青海云杉种内分布稳定,主要是由自身的遗传特性所决定,同时与生长环境条件也有一定的关系,其中土壤可利用水分是最主要的限制因子.叶片灰分含量是δ13C值的可选择性替代指标.     

祁连山青海云杉林空间结构分析

 通过调查祁连山青海云杉天然林1块100 m×100 m的大样地,利用其直径分布和混交度、角尺度、大小比数、开敞度4种结构参数对其空间结构进行了分析,结果表明：（1）青海云杉直径分布表明该林分是典型的异龄林直径结构;（2）青海云杉林地青海云杉为顶级群落且呈单种聚集,空间隔离程度为零度混交;（3）青海云杉直径大小比数和树高大小比数平均数均为0.49,生长上处于中庸状态,大小分化程度一般;（4）青海云杉林角尺度分布呈正态分布,其平均值为0.526,从林分水平分布格局上看,青海云杉分布是以团状分布的;（5）青海云杉开敞度大小为1.667,生长空间很充足。相关研究结果对于今后青海云杉林的合理经营能起到一定的借鉴意义。     

天山中部北坡头屯河流域树轮宽度年表特征分析及其与气候要素的相关性初探

利用天山中部北坡头屯河流域8个天山云杉树轮采点的树轮样本,建立树轮宽度指数年表,并分析树轮标准化年表与气候的相关性。结果发现:(1)树轮年表统计特征指示庙尔沟煤矿与三屯河树轮宽度标准化年表可能包含有较多的气候信息;(2)森林上限年表互相关平均系数为最大,森林下部林缘年表互相关平均系数居中,森林上树线附近的小渠子年表与处于下树线附近的庙尔沟煤矿年表间的相关系数最小;(3)位于森林下部林缘年表的连续显著的正自相关系数的阶数少于森林上限的年表,反映该区域森林下部林缘树轮中的气候信息较为清晰,上限年表中的气候信息较为模糊;(4)温度是影响森林上限树轮宽度年表树轮生长的的主要气候限制因子,而降水则是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,区域森林下部林缘年表当年轮宽指数与小渠子气象站上年7月至当年6月的降水呈显著正相关,区域森林上限年表与大西沟气象站当年2—3月的月平均气温呈正相关,这些相关具有明确的树木生理学意义;(5)区域森林上限年表经历了9个轮宽指数偏高时段和9个偏低时段,偏高时段反映当年2—3月的气温偏高,反之指示当年2—3月的气温偏低;区域森林下部林缘年表大致有5个轮宽指数偏高时段和5个偏低时段,偏高时段指示上年7月至当年6月降水偏多,反之表征上年7月至当年的降水偏少。     

The finding of a paleo-spruce timber in Hunshandak sandy land and its paleoecological significance

A paleo-spruce (Picea jezoensis) timber dated to (10 040+100) a B.P. was found in the Hunshandak sandy land, Inner Mongolia, which is also one of the oldest timber found in China. Pollen and mammal fossil further evidence that theropencedrymion dominated by birch and spruce existed in this area in the late period of the earlier Holocene. This finding has great significance for the analysis of paleoclimate, paleovegetation and landscape development in this area. Project supported by the National Natural Science Foundation of China.     

干旱区石羊河终闾湖泊孢粉组合中云杉圆柏属环境指示意义探讨

河西走廓东段、石羊河终闾湖泊边缘的三角城剖面下部全新世早期至末次冰消期的292-600cm处155个样孢粉组合显示云杉、圆柏属含量极高，两者之和达40%-60%左右，且百分比互为消长，通过对云杉、圆柏属生态习性、传播性能、与其它组分关系、当地特殊的自然地理条件和表土花粉记录的综合分析，笔者认为剖面中高含量的云杉、圆柏属来自流域上游祁连山，是石羊河搬运的结果，两者含量与区域有效湿度关系密切，云杉丰值指示湿润，圆柏丰值指示干旱。     

MIS11–19 pollen stratigraphy from the 250-m Choshi core, northeast Boso Peninsula, central Japan: Implications for the early/mid-Brunhes (400–780 ka) climate signals

Abstract   The 250-m Choshi core (CHOSHI-1), drilled from hemipelagic muds of the Inubo Group, has been physically, geochemically and tephrochronologically analyzed back to 1 Ma. We provide pollen results for the 19–169 m section of the core (400–780 ka) bracketed by the marker tephra Ty1 (equivalent to J4) and the Brunhes–Matuyama paleomagnetic boundary. The results show good agreement with the corresponding oxygen isotope (δ¹⁸O) profile, with high δ¹⁸O intervals dominated by boreal conifers Picea , Abies , Pinus (subgen. Haploxylon ) and Tsuga ( diversifolia ), whereas low δ¹⁸O intervals are dominated by temperate conifers Cryptomeria , Taxaceae-Cephalotaxaceae-Cupressaceae and Sciadopitys . In order to confirm pollen-climate relations for the relevant taxa, a modern surface pollen dataset for the Japanese archipelago was consulted. In this analysis, the ratios of Cryptomeria / Picea and temperate/boreal conifers serve as proxies for the 100-kyr glacial/interglacial cycle during the Middle Pleistocene. Distinct signals for marine isotope stages (MIS) 11, 12, 13–15, 16, 17 and 18–19 are recognized in accordance with the tephrochronology and δ¹⁸O of the same core. Application of the criteria to an independent pollen record from Lake Biwa provides an integrated pollen stratigraphy for mid-latitude Japan during the past 800 ky. Some degree of uncertainty remains in the chronology of the MIS13–15 interval, relating to the uncertainty in the eruption age of widespread tephra Ks11.     

川西亚高山人工针叶林生态恢复过程的种群结构

研究了川西米亚罗亚高山人工针叶林70a恢复过程中不同恢复级段云杉种群结构的变化并比较了与原始林的差异。研究结果表明，所调查的人工云杉林有两个快速生长(平均高度和胸径)时期：一是20～30林龄人工林，年均高生长量达到0．428m，年均胸径增长量为0．57cm；二是50～70林龄人工林，年均高生长量达到0．364m，年均胸径增长量为0．431Cln。与天然原始林相比，人工林苗木的高度级宽幅(10／21)和胸径宽幅(20／36)都较小，下层更新苗木少。50林龄以前的人工林年龄均为同一龄级，70林龄后才有少量的更新幼苗，种群的年龄结构很不合理，说明人工云杉林生态功能的恢复是一个十分漫长的过程，需要对其采取相应的调控措施。