树轮宽资料所指示的川西过去气候变化

本文利用采自我国川西高原4个地点的树轮资料，在建立树轮宽指数序列和分析所建序列与气候要素间关系的基础上，重建了川西地区1650～1994年冬季平均最低气温距平序列，并分析了其高频、低频和周期变化的特征。结果指出，在重建的345年中，冷冬发生过22年，暖冬发生过26年；有过5个变冷、5个变暖和1个稳定阶段；19世纪前半叶为暖冬期，并变幅最小；本世纪的后半叶为冷冬期，但自60年代以来的增温显著；重建序列中存在着60a左右的长周期变化。

干旱区树轮年代学研究中的交叉定年技术

交叉定年技术是树轮年代学的基础 ,定年的准确性直接关系到进一步研究的可靠性。而不同气候区的树轮年代学研究具有不同的特点 ,干旱地区树轮宽度序列的平均敏感度高、缺轮率高 ,给交叉定年工作带来了一定困难。笔者结合实际工作取得的数据和大量文献详细地介绍了干旱区树轮年代学研究的特点及一些特有的研究技术 ,并对交叉定年的方法、伪轮的判定、样品量的确定等一些关键问题进行了进一步的讨论 ,为以后的工作提供参考。

经验模态分解方法对祁连圆柏年轮宽度序列标准化初探

利用经验模态分解(EMD)方法对祁连圆柏树轮宽度序列进行标准化处理的初步探讨,分析该方法在圆柏宽度序列生长量订正中的应用潜力。利用EMD方法对祁连山地区的65个圆柏样芯宽度序列的逐级分解,较好地展示了各样芯由高频至低频的自然变化特征,其中最低频的趋势项虽包含了线性、负指数、类样条函数等多种形式,但末端基本趋于平稳,与树木的生物学遗传特性较为吻合,基本反映了与树木遗传相关的生物学趋势。与传统线性或负指数函数方法对祁连圆柏序列的标准化过程相比,传统处理中常常出现髓心端上翘或树皮端异常增大的问题,通过新的EMD方法的订正得到了改进,进一步分析了EMD方法在祁连圆柏轮宽序列生长量订正中的优势及不足。两种方法得到的祁连圆柏年表在整个时段上高频变化极为一致,仅在接近髓心端的100 a内传统方法处理得到的指数值偏低,方差变化较大;而EMD处理得到的指数年表整个时段方差相对稳定。

青藏高原东北部与南部地区树木径向生长对气候要素的响应——以祁丰和林周树轮为例

了解树木径向生长对气候响应的区域特征是模拟或预测未来全球变化如何对森林生态系统产生影响的基础。对青藏高原东北部(祁丰)干旱气候条件下与南部(林周)高寒半干旱气候条件下的两条标准化年表分析发现,两年表敏感度均较高,样芯间一致性均较强,为分析树木径向生长对气候要素的响应关系提供了保障。对祁丰和林周树轮宽度序列与其附近酒泉(1951—2009年)和当雄(1963—2009年)气象站上年5月到当年9月的气候因子(月平均气温、月最高气温、月平均最低温和月降水量)进行相关和响应分析发现,祁丰和林周树木的径向生长与当年5—6月平均气温存在负相关关系,相关系数分别为-0.360和-0.466;而与当年5—6月降水量显著正相关,相关系数分别为0.499和0.623。祁丰和林周树轮宽度序列与帕尔默干旱指数(PDSI,1951—2005年)的格网数据在每个月份均呈正相关关系,与5—6月的相关值分别为0.581和0.719。上年7月到当年6月的降水量与祁丰(r=0.529)和林周(r=0.667)树轮宽度序列的相关值也较高,推断干旱状况是限制高原东北部与南部树木径向生长的主要因素。

树轮生理模型研究进展——以V-S,TREE-RING和MAIDENiso模型为例

树轮生理模型能够揭示树木生长与外界环境关系的内在机制.模型允许不同时期有不同的生长限制因子,避免了树木生长对气候响应的敏感性随时间变化等问题.应用模型的一个显著优点即是能够分析树木生长与气候因子的非线性关系,定量区分不同环境因子对树木生长的贡献权重,为树轮气候学和树轮生态学研究提供生理基础.本文以V-S模型、TREE-RING模型和MAIDENiso模型为例,详细评述了模型的形成背景、运行机制、应用和各自的优缺点.比较而言,V-S模型的物理过程简单,对实测数据的要求在一般的树轮研究样点就可得到满足,应用范围广泛,目前已被成功用于分析不同气候区树木生长与外界环境因子关系的研究中.结合在青藏高原东北部的实测数据,分析发现祁连圆柏生长主要受当地水分条件的限制,验证了此前基于统计结果的可靠性.TREE-RING和MAIDENiso模型的物理过程更为完善,能够分析工业革命以来大气CO2浓度增加对树木生长的影响,但对实测数据要求较高,如对日降水中δ18O值的需求,应用范围受限.整体而言,树轮生理模型已取得了长足的发展,不断深化了人们对树木生长与气候因子关系的理解.模型的进一步优化与改进有待于对全球变化背景下树木生理生态交互过程及非气候因子影响的深入研究.