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《南京师范大学》 2007年
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樟子松树轮宽度年表及其干湿指示意义研究

陆小明  
【摘要】: 全球变暖引发中纬度地区干旱化加剧,致使我国北方干旱化成为制约区域可持续发展最为严重的生态环境问题之一。中国东北地区西部的大兴安岭由于受地理位置和大气环流的影响,春季升温快、水分收支变率大,是我国春旱高发区。该区作为我国东部半湿润与西部半干旱生态环境过渡带,是研究全球变化的区域响应、生态交错带、东亚季风边缘活动带、东北干旱化问题的合适区域。本文选用大兴安岭新林地区樟子松树轮宽度序列所开展的高分辨率的干湿演变研究,不仅丰富了我国的树轮网络,还为东亚季风的进退及其水汽输送量的演变规律研究,森林防火等提供参考。 本文按国际树轮数据库标准,于2004年8月在黑龙江省大兴安岭新林地区碧州樟子松林阳坡中上缘共钻取了不同龄级的26棵现生樟子松的57枚样芯。样品在实验室风干、固定、打磨后,利用骨架图法交叉定年;用SingsunZoom645体视显微镜和Velmex年轮宽度仪(精度0.001mm)测量树轮宽度,并以COFECHA程序进行了定年和轮宽测量质量控制;同时,排除高强度火干扰对年轮的影响。利用ARSTAN程序创建了STD、RES、ARS年表,并选择含有较多高频信息的RES年表重建了该区近230年来高分辨率的季节湿润指数HI_(4~7)。 依据樟子松轮宽年表重建的湿润指数具有显著的21年主周期,这与东亚季风系统22年的周期相一致;同时还发现存在2.6年、7.6年的干旱准周期,准周期受制于厄尔尼诺。从统计关系看来,厄尔尼诺年新林地区低温冷夏,季风到来较早且水汽输送量较大,对区域干旱具有一定的缓解作用。 樟子松为阳性树种,常演替为干旱贫瘠生境中的顶级群落,由于其立地条件较为干旱,因此轮宽变化与干旱信号的对应关系更为稳定和可靠。为此,本文从重建湿润指数中单独提取了干旱信号,并进行了五级等距划分:利用累积距平法分析近230年来的干旱态势结果显示:以1834年和1952年为界,该区旱情可分为三个阶段:1775~1834年为相对干旱期,1835~1952年为相对湿润期,1953~1995年为相对干旱期。干旱信号和太阳黑子相对数趋势分析发现,干旱在代际尺度上受太阳活动影响,太阳活动增强—地表升温—蒸发加大可能是引发区域干旱的主要途径。 樟子松轮宽序列高频信号表征干湿状况,低频变动指示温度变化:利用高低频信号耦合分析发现,19世纪90年代以前的百余年间,高温期与干旱期相对应,干湿变化受温度主导,区域受“暖干”和“冷湿”气候交替控制;20世纪中期,气候呈“暖湿”和“冷干”波动;近20年以来,区域又趋于“暖干”。 根据干旱信号平滑序列7年、21年、70年显著主周期分量拟合预测曲线分析,未来的10余年新林地区将保持当前干旱态势,随着气温升高,2009年之前干旱将进一步趋于严重,气候趋于“暖干”,特大森林火灾高发,林火防范形势严峻。
【学位授予单位】:南京师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S791.253

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【引证文献】
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【参考文献】
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