长白山典型森林植被树木年轮资料与气候变化的关系

摘要

本文建立了长自山北坡不同海拔梯度的五个优势树种的可靠年轮宽度年表，五个优势树种年轮纹印界限清晰，伪年轮和缺失年轮较少，便于确定年代和量测宽度。通过对年表的共同区间分析显示，本研究的不同树种的差值年表(RES)各项统计特征均优于标准年表(STD)，说明差值年表(RES)保留了更多的高频振荡信息，含有较高的环境信息。对不同树种的差值年表进行共同区间分析和相关分析，结果显示岳桦和红松对气候因子的响应比较敏感，鱼鳞云杉和水曲柳次之，臭冷杉敏感度最低。而随着海拔梯度的升高，岳桦、鱼鳞云杉和臭冷杉对环境的敏感性都有增高趋势，红松却相反。 通过对气候要素的相关分析表明，树种间差异明显。红松对前一年气温的变化比较敏感，而且对温度的响应多是负相关的关系。3月和月降水是水曲柳的主要限制因子，对全年的降水也有非常好的相关性。鱼鳞云杉对降水较敏感。臭冷杉对生长前季的温度变化响应较好，4、5月的最高温度是其生长主要的限制因子。岳桦是本研究区的5个优势树种当中对环境影响最敏感的，主要受5月及生长季温度的控制，同时，降水也是重要的影响因素。并且，海拔梯度的变化对树木生长的影响的差异是显著的。除岳桦外其他4个树种在高低海拔对环境因子的响应存在不同程度差异，说明长自山北坡明显的垂直海拔梯度分布，使温度和降水等环境要素在不同海拔产生不同分配特点，并且影响树木生长。高海拔对温度变化较敏感，低海拔受降水控制显著。 利用水曲柳差值年表序列对长白山地区的年降水量进行了重建，重建结果表明，1850年以前降水波动幅度较大，1850-1900年波动比较平稳但是频率较快，并且降水量偏低，1900年以后降水的波动幅度明显增大，且湿润和干旱的持续时间增长，特别是1920年以后，降水波动剧烈，干湿变化明显，并且干旱期和湿润期交替出现。并且有明显的周期性变化，近240年来有显著的2.64～3.03年、5.28～6.96年以及显著的12.13～22.63年的周期。其中2年左右、16年左右的周期作用最强烈。这与目前公认的ENSO事件、太阳黑子活动等变化周期一致，说明本地区的降水量受到全球大尺度气候变化的影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景

1 2年轮学研究发展历程及国内外研究现状

1 3树木年轮学的研究方法、手段

1.3.1年轮宽度

1.3.2年轮密度

1.3.3图像分析

1.3.4年轮同位素分析

1.4本研究区域树木年轮学研究情况

1.5研究目的和内容

2研究区概况及树轮气候学原理

2.1研究区地理环境概况

2.2树木年轮学基本原理

2.2.1均一性原理

2.2.2限制因子定律

2.2.3生态幅原理

2.2.4敏感性原理

2.2.5交叉定年原理

2.2.6复本原理

3研究区树轮资料的获取和年表的建立

3.1树木年轮资料的采集

3.2样品预处理

3.3交叉定年及轮宽量测

3.4年表的建立

3.5树轮年表统计特征及公共区间分析

3.5.1标准年表与差值年表的比较

3.5.2不同树种的对比

3.5.3不同海拔相同树种的对比

3.5.4各序列变化型的比较

3.5.5年表间相关分析

3.6 小结

4树木生长与气候要素的响应分析

4.1气象资料

4.2相关分析

4.2.1同一海拔，不同树种的比较

4.2.2同一树种，不同海拔的比较(及树木生长生理的分析)

4.3小结

5气候重建

5.1重建气候要素及重建季节的选择

5.2转换方程的建立

5.3降雨量变化的重建

5.4重建降水序列周期分析

5.5 小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢