基于树木年轮的青藏高原东南部气候变化研究
文献类型:学位论文
作者 | 买尔当·克依木 |
答辩日期 | 2021-09 |
文献子类 | 博士后 |
授予单位 | 中国科学院生态环境研究中心 |
授予地点 | 北京 |
导师 | 傅伯杰 ; 李宗善 |
关键词 | 气候变化 Tree-ring Width Climate Reconstruction Temporal Variation Southeastern Tibetan Plateau 年轮宽度 气候重建 时间稳定性 青藏高原东南部 climate Change |
学位名称 | 博士后 |
学位专业 | 生态学 |
其他题名 | Tree ring record of climate change on the southeastern Tibetan Plateau of China |
英文摘要 | 被誉为“亚洲水塔”、“亚洲环境变化的发动机”的青藏高原是对全球气候变化 最敏感的区域之一,也是气候变暖速率最快的地区,其气候以及生态环境变化与我 国以及南亚地区国家生态安全直接相关。所以,在器测气候记录结合代替材料 (proxy)的基础上反演历史气候为了解该地区当前的气候变化特征以及模拟未来的 气候情景提供重要的参考依据。“青藏高原东南部分布的大面积原始亚高山针叶林, 为基于树木年轮了解该地区森林生长对气候变化的响应以及重建历史气候等方面 的研究提供平台”。 本研究在青藏高原东南部利用树木年轮学技术手段,采集亚高山针叶林树木年 轮样本,并结合国际树木年轮数据库提供的数据,建立树木年轮宽度年表,年表与 气象数据之间进行响应分析,重建该地区历史温度和降水,并探讨气候变化影响下 树木年轮反映的温度信号的转移特征及其机制。主要得到以下结果: (1)历史温度重建 本研究利用青藏高原东南部建立的90多条树木年轮宽度年表,选取对温度敏感 的和相互之间存在显著相关关系的22条年表形成一条区域平均年表(regional chronology)。气候响应分析结果显示年平均最低温度(ATmin)与平均年表之间 存在最强的相关关系(R = 0.74,P < 0.001)。根据气候响应分析建立了基于树木年 轮宽度的历史ATmin重建模型,并反演了青藏高原东南部400余年来的ATmin变化历 史,解释方差达到54.7%。重建模型验证结果、本重建序列和周围地区已报道的历 史温度重建序列之间的关系表明了本研究重建序列的可靠性。根据重建序列可知, 1630 – 1640年,1760 – 1770年,1810 – 1820年,1910 – 1920年和1970 – 1980年是明 显的寒冷年份,相比而言,1720 – 1730年,1770 – 1880年和1940 – 1960年是明显的 温暖年份。2000年左右在青藏高原东南部出现了过去400a历史上前所未有的高温。 重建序列具有2–3a的短周期,24.2a和54.9a的长周期波动变化特征。长周期变化特征 与太阳黑子活动和北大西洋涛动(AMO)有密切关系。当前气候变化趋势有利于研究区高海拔针叶林的生长。 (2)非生长季降水重建 用铁杉树木年轮样品建立了531a的树木年轮宽度残差年表(年表可靠时段为 406a)。气候响应分析结果显示非生长季降水是影响铁杉径向生长的最大限制因素 (R = 0.56,P < 0.001)。因此,建立了基于铁杉树木年轮宽度残差年表的非生长季 降水重建模型,并重建了研究区历史406a(1600 – 2005)的非生长季降水变化历史, 解释方差达到28.5%。重建结果显示,1656,1670,1694,1703,1736,1897,1907, 1943,1969,1982和1999年为非生长季极为干旱的年份。相反,1627,1638,1654, 1832,1834–1835和1992年为非生长季极为湿润的年份。模型验证结果和本重建序 列与周围地区报道的干旱指数(PDSI)重建序列之间存在的相似变化特征表明了本 重建序列的可靠性。非生长季器测降水数据和重建的降水数据在研究区具有相似的 空间代表性,进一步表明本重建序列的可靠性。 (3)树轮温度信号季节转移现象 8 条树木年轮宽度年表反映的温度信号显示出随时间变化的特点。年表反映的 生长季温度信号近些年趋于减弱,而非生长季温度信号随着时间增强。通过分析得 出其中 2 条年表的生长季温度信号的减弱与水分胁迫有关,但剩余 6 条年表的生长 季温度信号降低原因尚未明确。结果表明,植物生长预测模型和固碳量预测模型要 考虑非生长季温度对树木生长的影响,否则古气候重建或者预测、未来固碳量的估 算会出现偏颇。 |
页码 | 100 |
源URL | [https://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/47046] |
专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 买尔当·克依木. 基于树木年轮的青藏高原东南部气候变化研究[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2021. |
入库方式: OAI收割
来源:生态环境研究中心
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