山東塔山黑松樹(shù)輪穩(wěn)定碳同位素組成及其氣候意義.pdf

1、本文以位于暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)的魯南地區(qū)費(fèi)縣塔山林場(chǎng)為研究區(qū),以黑松(Pinus thunbergii Parl)樹(shù)輪穩(wěn)定碳同位素比率(δ13C)為代用指標(biāo),對(duì)不同坡向不同組分不同方位的黑松樹(shù)輪δ13C年序列的變化特征進(jìn)行了對(duì)比分析,選擇出最優(yōu)序列即東坡綜纖維素δ13C均值序列對(duì)大氣CO2、氣候因子、ENSO現(xiàn)象以及該區(qū)旱澇等級(jí)的響應(yīng)機(jī)理和響應(yīng)程度進(jìn)行分析討論并對(duì)主要?dú)夂蛞剡M(jìn)行重建。研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:
　　分析塔山東坡樹(shù)輪δ

2、13C均值序列,發(fā)現(xiàn)在數(shù)十年尺度上與工業(yè)革命以來(lái)大氣 CO2濃度上升,其穩(wěn)定碳同位素比率降低的事實(shí)相吻合,但在1976年之后樹(shù)輪δ13C有逐漸上升的趨勢(shì),其原因可能是大氣CO2的積累效應(yīng)導(dǎo)致了大氣與海洋之間CO2交換的不穩(wěn)定性。
　　將樹(shù)輪δ13C序列進(jìn)行校正以去除大氣CO2對(duì)其的影響,提取受氣候因子影響的高頻部分與氣候要素做相關(guān)分析,發(fā)現(xiàn)黑松樹(shù)輪δ13C的高頻序列與平均氣溫呈正相關(guān),與降水量和日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān),且對(duì)氣溫和日照時(shí)數(shù)

3、的響應(yīng)明顯要好于對(duì)降水量的響應(yīng);連續(xù)月份的氣溫和降水量與樹(shù)輪δ13C的相關(guān)明顯好于與單個(gè)月份的相關(guān),這說(shuō)明氣溫和降水量對(duì)樹(shù)輪δ13C的影響是一個(gè)長(zhǎng)期累積的過(guò)程;上年冬季的氣溫和降水量對(duì)樹(shù)輪δ13C影響存在顯著的滯后效應(yīng),即樹(shù)輪δ13C能記錄研究區(qū)冬季氣候變化;冬春季節(jié)的月平均氣溫對(duì)樹(shù)輪δ13C的影響極其顯著,可以考慮作為塔山地區(qū)的氣候替代性指標(biāo)。
　　功率譜分析發(fā)現(xiàn),1940年以來(lái)塔山地區(qū)的樹(shù)輪δ13C序列存在明顯的周期變化,序列

4、中含有7.83a、3.13a~3.03a、2.68a~2.61a的準(zhǔn)周期振蕩。其中,周期2.68a通過(guò)了99％的信度檢驗(yàn)水平,其余周期均通過(guò)了95%的信度檢驗(yàn)水平。樹(shù)輪δ13C序列記錄的這幾個(gè)準(zhǔn)周期可能與厄爾尼諾的變化有關(guān),即受厄爾尼諾現(xiàn)象影響引起氣候變化使樹(shù)輪中穩(wěn)定碳同位素比率產(chǎn)生變化。其中,3.13a~3.03a、2.68a~2.61a準(zhǔn)周期也可能與熱帶大氣的―準(zhǔn)兩年振蕩‖(QBO)有關(guān)。
　　通過(guò)多元回歸分析發(fā)現(xiàn)影響黑松樹(shù)輪