树轮灰度与树轮密度的对比分析及其对气候要素的响应

通过对比新疆巩乃斯地区艾肯达坂采样点雪岭云杉5种树轮灰度年表与其对应4种密度年表的特征参数、年表曲线及其在全频域、高频域及低频域上的相关系数,发现早材平均灰度和晚材平均灰度的变化能够较好的反映早材平均密度和晚材平均密度的变化,而年轮最大灰度和年轮最小灰度的变化对年轮最小密度和年轮最大密度的变化则反映较差。与这一地区气象资料的相关分析结果表明,当年5月至8月平均最高气温与年轮平均灰度年表的相关性最好且具有明确的树木生理学意义,最高单相关系数为-0.542(P<0.0001,n=51)。证明了树轮灰度在历史时期气候变化研究中的应用潜力,同时也为将来在这一地区开展利用树轮灰度重建历史时期气候变化打下了基础。

树轮灰度资料采集技术方法简介

通过结合气象行业标准《树木年轮气候研究树轮采样规范》(QX/T90-2008)和WinD-ENDRO 2005树轮图像分系统的多年使用经验,将树木年轮灰度资料采集流程划分为野外采样流程、样本预处理流程、灰度数据获取流程、灰度数据交叉定年流程。通过对灰度资料采集过程中各个流程的讨论,希望可以为将来制订规范的树轮灰度资料采集技术方法提供参考。

利用树轮图像灰度重建南天山北坡西部初夏温度序列

通过相关普查发现，最大灰度标准化年表与6—7月平均温度存在显著的负相关，最高单相关系数为-0．588，且具有明确的树木生理学意义。利用阿合牙孜（AHY）次年、乔拉克铁热克（QLK）当年、腊拉散（LLS）当年、琼库什太（QKS）次年的最大灰度标准化年表能够较好地重建南天山北坡西部6～7月平均温度序列，方差解释量达55．2％，并通过交叉检验表明重建结果是稳定可靠。南天山北坡西部地区6—7月平均温度重建序列具有如下特征：①经历了6个偏暖阶段和5个偏冷阶段，且多个阶段与全球变暖有较好的响应；②利用功率谱分析发现11a、52a的准周期变化，利用小波分析对周期的时频变化研究发现气温中短周期振荡随时间不断减弱，进入20世纪这种趋势更加明显，同时50～60a的长周期变化一直存在；③发生了2次明显的突变，其中包括1916年与1935年。

阿勒泰柯姆地区树轮宽度年表与灰度年表的建立

通过对比柯姆采点的8个标准化宽度和灰度树轮年表的多项特征参数,表明宽度年表在多项年表特征参数上均大大高于灰度年表。通过相关普查得出,标准化晚材灰度年表与当年7月至8月的降水量的相关系数最高,为0.426,显著性水平达0.001,而标准化早材灰度年表与上年12月至当年2月的月平均温度的相关系数最高,为0.362,显著性水平达0.02,且二者的相关具有明确的树木生理学意义。在0.10的显著性水平上,3个宽度年表均具有14a和3.4a左右的变化准周期,而5个灰度年表均存在2.2～2.4a的变化准周期。

利用树轮资料重建天山中段南坡巩乃斯地区公元1777年来平均最高气温变化

利用年轮平均灰度年表重建了天山巩乃斯地区自公元1777年来当年5月至8月平均最高气温,方差解释量达41%(调整自由度后为39%)。过去232年来,巩乃斯地区平均最高气温变化存在2个偏冷阶段和1个偏暖阶段。重建序列具有154年、77年、2.7年和2.3年的准周期,并且在1842年前后、1880年前后、1923年前后发生了突变。与北半球平均最高气温网格点资料和多种涛动指数的相关性分析表明,巩乃斯地区平均最高气温变化不仅反映了区域气候变化,对于大范围气候变化也存在一定程度上的响应。

用于气候分析的树木年轮灰度资料获取方法与质量控制

结合野外采样和使用WinDENDROTM树轮图像分析系统的经验,将树木年轮灰度资料的获取分为野外采样、样本预处理、获取树轮灰度资料、数据格式转换、存储树轮灰度资料、交叉定年、建立树轮灰度年表、气候分析等8个步骤,并对其中的各个环节及质量控制进行了阐述。目的在于为日后开展的树轮灰度资料获取工作提供参考。