基于树轮宽度的新疆博州中东部气候重建与分析

【摘要】：本文利用2010年采自博州中东部地区9个采样点的雪岭云杉树芯标本，建立树轮宽度变化的年表。通过分析年表和历史记录气候的相关程度，发现位于森林中下部林缘的小海子（XHZ）标准化树轮宽度年表和森林上树线附近的吉普克（JPK）标准化树轮宽度年表包含有更多的气候信息。XHZ年表与研究区上年7月-当年6月的降水数据呈正相关，JPK年表与上年12月-当年11月的月平均最低温呈正相关，相关系数分别为0.599(p＜0.000001)和0.586(p＜0.000001)。由于降水和温度会对云杉的生长产生滞后效应，基于逐步回归的研究方法，分别得到研究区上年7月至当年6月降水和上年12月至当年11月平均最低温度与树轮年表及其滞后序列之间的重建方程。基于方程分别重建了博州中东部地区过去389年的降水和过去517年平均最低气温序列。通过本文的研究得出以下几点结论： (1)博州中东部地区上年7月至当年6月的降水与上年12月至当年11月的平均最低温度对该地区云杉的生长存在影响，其树木生理学意义均较显著。交叉检测的结果表明，重建方程是稳定可靠的。 (2)近389a来上年7月至当年6月降水大致存在7个降水偏少和7个偏多时段。其中最少阶段出现在1815～1849A.D.,比重建均值偏少6.8﹪；最多阶段出现在1739～1764A.D.，比重建均值偏多7.1﹪。1703～1738A.D.为降水量偏少的最长时段，为35a；1850～1900A.D.为降水量偏多的最长时段，为50a。 近517a来上年12月至当年11月年平均最低温度大致存在7个温度偏高和7个偏低时段。其中最暖阶段出现在1843～1907A.D.，比重建均值偏高0.23℃；最冷阶段出现在1707～1728A.D.，比重建均值偏低0.25℃；1843～1907A.D.为温度偏暖的最长时段，为65a；1764～1842A.D.为温度偏冷的最长时段，为79a。 (3)研究区上年7月至当年6月的降水重建序列在1740年前后和1808年前后发生了突变，其中1740年前后的降水量突变方向为由少向多，1808年前后的降水量突变方向为由多向少。在0.05的显著性水平上具有2.11a、2.05a和2.03a左右的变化准周期。 年平均最低气温在历史上共出现了5次突变，分别发生在1568年前后、1667年前后、1708年前后、1734年前后和1845年前后，其中1568年和1708年前后的温度突变方向为由暖向冷，1667年、1734年和1845年前后的温度突变方向为由冷向暖。在0.05的显著性水平上具有3a、3.8a和5a左右的变化准周期。