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《山东师范大学》 2012年
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山东塔山黑松等针叶树年轮δ~(13)C方位变化规律及成因探讨

成瑞琴  
【摘要】:本文以地处我国东部暖温带大陆性季风气候区的山东省费县塔山地区为研究区域,以黑松(东坡、南坡和西坡)和油松(北坡)树轮的稳定碳同位素比率(δ~(13C))值为研究对象,依次分析了东、南、西、北四个坡向的树木年轮δ~(13C)值年序列各自的方位变化的特点及极值的时空迁移规律;探讨了各个坡向树轮δ~(13C)值随方位变化的成因。主要研究内容与结果如下: (1)树轮δ~(13C)值的方位变化特点及规律:依次对东坡、南坡、西坡和北坡的δ~(13C)值序列的方位极值差变化范围(0.16‰~3.18‰、0.13‰~3.32‰、0.29‰~1.79‰、0.04‰~2.14‰)、平均值之差变化范围(0.02‰~1.03‰、0.04‰~0.59‰、0.03‰~0.42‰、0.05‰~0.56‰)和年际变化幅度(3.8‰~4.92‰、2.42‰~3.92‰、2.91‰~3.53‰、1.59‰~2.08‰)进行对比,结果显示树轮δ~(13C)值的方位变化量级与年际变化量级基本相似,研究树轮δ~(13C)值的方位变化同年际变化一样具有重要价值和意义。分别对四个坡各个方位的δ~(13C)值序列进行方差分析,结果塔山地区东坡(黑松)、南坡(黑松)和北坡(油松)都通过了信度为0.01的显著性检验,西坡(黑松)也通过了信度为0.05的显著性检验,表明塔山针叶树种黑松和油松树轮δ~(13C)值方位变化的差异是显著的。四个坡各个方位的δ~(13C)出现高值与低值的年份并不完全对应,而是有2~3年的年际漂移。树轮δ~(13C)极值出现方位也不固定,而是随树木生长坡向及时间发生方位转移。树木立地坡向由东坡转移90°到南坡,它们的δ~(13C)极值出现机率最高的方位也相应地顺时针方向转移90°;坡向顺时针再转过90°至西坡,δ~(13C)极值出现频率最高的方位却顺时针转移180°;坡向再顺时针转过90°至北坡,δ~(13C)极大值出现频率最高的方位顺时针却转移270°,极小值出现频率最高的方位顺时针转移90°。 (2)树轮δ~(13C)方位变化的成因初探:分别对各个坡向四个正方位的树轮δ~(13C)序列进行相关性分析,对各个坡向四个正方位的树轮δ~(13C)值高频序列与多种气候要素(包括月平均气温、月极端最高气温、月极端最低气温、月降水量、月日照时数和年平均蒸发量)当年、前1年和前2年的统计量进行了相关分析,探讨了树轮样芯混合数对混合后样品δ~(13C)值的影响,并对可能引起树轮δ~(13C)方位变化的各种因素,如树冠不同方位的太阳辐射变化、树木周围土壤及空气湿度变化、不同坡位上土壤养分的变化、风向风速、大气CO2浓度及其δ~(13C)a以及各生态因子的综合作用等作定性分析。从而验证影响塔山地区不同坡向上树轮δ~(13C)方位变异的大区域环境因素是相似的,且坡向对δ~(13C)的影响要大于方位的影响,即坡向差异是决定树轮δ~(13C)出现方位差异的基础,δ~(13C)值的方位差异主要是树木立地条件、树冠周围的光照条件等因素及样芯混合数的不同影响所致。
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S791

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