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内蒙古河套平原处于我国半干旱-干旱气候的过渡带,东亚季风区的最西缘,其气候受到东亚季风与西风带的同时影响。这一地区降水量小,生态系统极度脆弱,干旱程度直接影响着该地区的农业生产。在日益严峻的全球升温背景下,该区域的干旱状况尤其值得关注。大量研究表明,半干旱地区的树木年轮是记录过去干旱的良好载体。因此在该区域利用树木年轮来开展过去干旱变化历史研究具有重要意义。 树木年轮因其对气候变化敏感、分辨率高、连续性强、定年精确且分布范围广泛等特点,被认为是古气候研究中的一个十分重要的指标。已经有许多学者使用树木年轮指标对多个地区的过去温度、降水、干旱、径流等气候变化历史进行了恢复与重建,这些重建数据延伸了现代气象资料,为我们理解当下的气候状况在历史中的地位提供了强有力的手段。 本文对采自内蒙古河套地区的喇嘛洞、五当召两个采样点的两组油松树轮样品进行了分析,建立树轮宽度年表并分析了年表的气候响应特征,重建了研究区的PDSI（帕尔默干旱指数,Palmer Drought Severity Index）变化历史并将重建的PDSI序列与周边区域的一些研究进行了对比与分析,初步探讨了PDSI变化与大范围气候要素之间的联系。得出以下主要结论: 1.按照树轮年代学的标准流程建立了喇嘛洞1680-2012年(LM)、五当召1732-2012年(WD)的树轮宽度年表。考虑到两个采样点之间的直线距离较为接近,且年表之间的相关性十分显著,因此我们将LM与WD两个年表合并为一个,命名为河套树轮宽度年表(HT)。 2.相关分析表明,内蒙古河套地区油松宽度与当地PDSI相关显著。在校验期内（1951-2010年）,轮宽指数与上年9月到当年7月的PDSI的相关系数为0.64(p＜0.0001),方差解释量为41％（调整自由度后为40％）。 3.设计了转换方程,重建了内蒙古河套地区1680-2012年间的PDSI变化序列。分析表明,重建序列存在5个干旱期（1721-1797年,1835-1869年,1887-1942年,1960-1973年,2003-2007年）和5个湿润期（1685-1720年,1798-1834年,1870-1886年,1943-1959年,1974-2002年）。 4.进行了极端干旱年份和干旱时段分析。在1680-1951年之间,共有42个极端干旱年,其中32个极端干旱年可以在相应的历史文献中找到对应的记载。如1928年,文献记载春夏大风,仍亢旱,五谷不登,归绥武川为甚;1929年,文献记载春夏滴水未落,禾皆枯死。在年代际尺度上PDSIp9-7序列与呼和浩特500年旱涝指数序列吻合良好。表明重建的PDSIp9-7序列不仅仅在高频上,也在低频上与当地历史文献记载吻合。 5.MTM（multi-taper method）周期分析结果显示重建的PDSIp9-7序列在95％置信度下存在着6.8-,6.5-,3.5-,3.3-,3.1-,2.6-,2.3-,和2.0年等准周期。而在90％置信度下还存在着147.0-,48.8-,35.3-,12.9-年等较长尺度的准周期。其中3.1-6.8年的周期对应于ENSO变化周期,12.9年周期对应于太阳黑子活动周期,48.8年周期对应于北大西洋温盐环流周期。此外,PDSIp9-7序列与太阳活动(TotalSolar Irradiance,TSI)、北极涛动(Arctic Oscillation,AO)、北大西洋涛动(NorthAtlantic Oscillation,NAO)和太平洋十年涛动(Pacific Decadal Oscillation,PDO)序列均显著相关,这表明内蒙古河套地区PDSI变化同时受到了太阳活动及海气耦合(ENSO、AO、NAO、PDO)的影响。 6.PDSIp9-7序列与哈斯山和恒山-小五台山PDSI重建序列以及中国北方降水重建序列均显著正相关。表明内蒙古河套地区,及中国北方季风活动边缘区中部的干旱变化大体一致。空间相关分析结果表明,PDSIp9-7序列所反映的区域干旱变化历史可以代表内蒙古河套地区,及中国北方季风边缘带的干旱变化历史。