基于榆树年轮宽度重建内蒙古正蓝旗246a的4--5月平均最高温度

摘要

气候变化与人类生活的环境息息相关，目前气候变化正导致环境变迁，对环境造成了负面影响，气候变化相关研究已得到国内外专家学者的重视。气候变化研究代用指标众多，树木年轮定年简单且精确，连续性强，记载年限较长，树木在全球各地分布广泛，资料容易获取，且树木生长与气候之间的响应关系明显，因此树木年轮已经成为气候变化研究中使用最广泛且研究结果最准确的代用材料之一。 内蒙古正蓝旗地区干旱少雨，草地退化严重，属于生态敏感区域，其北部的浑善达克沙地是内地主要沙源地区，并且在气候变化及人为影响下沙化不断加剧，因此本文将开展对正蓝旗地区气候变化历史的研究，分析气候变化对当地环境变迁的影响，从气候变化角度探索生态治理方案。 本文所用树轮样本为沙地榆树芯，采集于内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗北部的浑善达克沙地境内。对采集的样本进行处理分析后，得到以下结论: 1.利用ARSTAN程序将宝绍岱苏木以及那日图苏木的每一组轮宽序列(早材宽度序列、晚材宽度序列、年轮宽度序列)生成三种年表(标准化年表(STD)、差值年表(RES)和自回归年表(ARS))，最终共得到了18条不同的年表。经过年表统计量对比以及统计分析，将宝绍岱苏木和那日图苏木年轮宽度标准年表合成为区域年表，区域年表有效长度为246a(1766-2011年)。 2.将区域年表与正蓝旗气象站各月平均温度、平均最低温度、平均最高温度、降水量以及蒸发量进行相关分析，结果显示区域年表与该区4-5月平均最高温度存在显著的负相关关系，相关系数为-0.72。 3.以区域年表为自变量(RC)，4-5月平均最高温度为因变量(Tmax4-5)，建立了二者之间的重建回归方程:Tmax4-5=p-9.869RC+24.967，此重建方程的方差解释量为51.35％，调整后方差解释量为50.38％，F值为52.78，且该重建方程通过了可靠性检验。 4.重建序列存在5个气温偏高时段(1786-1801，1816-1843，1876-1890，1904-1925，1981-2006年)和6个气温偏低时段(1771-1785，1802-1815，1844-1861，1865-1875，1891-1903，1926-1980年)。重建序列温暖时期年限为107a，占整个重建时段的46％，寒冷时期长达121a，占整个重建时段的52％。 5.检测重建序列周期性，结果显示在95％的置信度水平下该重建温度序列存在2-3.5a和33-51.28a周期，在99％的置信度水平下存在33-40.98a和2-3a周期。其中2-3a周期与ENSO周期吻合，33-51.28a周期与Bruckner(28-42a)周期十分接近。