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65 a；1764～1842A.D.为温度偏冷的最长时段，为79 a。
　　(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。

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英文摘要

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1 绪论

1.1 选题来源与依据

1.2 研究内容及研究意义

1.3 研究方法与技术路线

1.4 国内外研究进展

2 研究区概况

2.1 地理位置和范围

2.2 水文和土壤

2.3 气候特征

3 树木年轮年表研制与特征分析

3.1 树木年轮年表的研制

3.2 树轮宽度年表特征分析

3.3 小结

4 博州中东部历史时期气候重建与检验

4.1 气候数据与年表的相关及树木生理学意义

4.2 气候重建

4.3 气候重建方程的稳定性检验

5 博州中东部气候长期变化特征分析

5.1 气候变化阶段分析

5.2 气候突变

5.3 气候变化周期分析

结论

参考文献

在读期间发表的论文

后记