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青藏高原是全球变化较为敏感的区域，其自身的变化又会对周边环境产生显著的影响。因此，加强对青藏高原地区气候变化规律的认识具有重要的意义。平均海拔在4000m a.s.l.以上的青藏高原，已成为继南极和北极之外的又一个全球变化研究的热点区域。然而，由于现代气象观测记录的长度普遍较短且站点空间分布不均，在很大程度上限制了目前对该区域长时间尺度气候变化规律的认识。自然界各种代用资料（如文献资料、树轮、冰芯、孢粉、石笋、古土壤等）的使用弥补了现代观测资料的不足，在过去气候变化研究中发挥了不可替代的作用。尤其是树木年轮资料以其自身的优势（年分辨率、地域分布广泛、可与器测资料进行校准等）而被广泛使用。但在高寒干旱半干旱地区，从微观到宏观尺度系统进行树轮气候研究的成果还相对较少。 2011年团队成员已在青藏高原东北部典型干旱区建立了长期的野外观测场，以从微观尺度剖析树木径向生长过程及其与气候因子关系模型，为宏观尺度树轮气候重建研究提供基本的生理生态学基础。而在高原其他干旱半干旱区，长期的监测场正在进一步筹划中。故本文就目前在高寒干旱半干旱区积累的资料进行了树轮气候学分析。从微观尺度研究了树木径向生长过程，结合同步自动气象站数据，探讨了日际尺度影响树木径向生长过程的主要气候因子。从宏观方面，在详细对比不同采样点及不同海拔的树轮宽度与气候因子关系的基础上，搜集整理了国内外关于海拔梯度影响树木生长的主要成果，概括归纳了不同气候区海拔效应的普适性规律。根据宏观尺度不同采样点树木生长与气候因子关系，本文选择高原中部的一条高海拔年表恢复了该区过去616年的年平均最低温变化历史，在高原南部选择林周树轮年表建立了过去千年该区年降水变化序列，并分析了其相应的变化特征。最后，本文对基于统计关系的树木径向生长与气候因子关系也进行了树木生理生态模型的验证。根据以上内容，本文得出如下主要结论: (1)在微观尺度上，2013年（气候条件较长期平均状况为高温和湿润年份）微树芯监测结果显示，海拔3200 m a.s.l.处，胸径位置树龄大约100年的祁连圆柏形成层活动开始于5月中旬。6月和7月是径向生长最主要的阶段，形成大约75％的年轮宽度。7月底形成层的细胞分裂活动基本结束，8月份主要是木质化阶段。8月中下旬监测样树均已结束了其所有分化过程，形成层进入休眠阶段。海拔3500 m a.s.l.处，树龄大约300年的祁连圆柏形成层活动开始在5月下旬及6月上旬，样树之间变化幅度较大。6月和7月是细胞形成的关键时期。7月底形成层细胞分裂活动结束，8月中旬木质化过程全部完成。2013年不同海拔处树木生长开始的时间有差异，结束时间基本同步。使用树木径向生长测量仪Dendrometer对祁连圆柏的监测结果与微树芯结果基本一致:6-7月是主要的生长时期。 (2)在宏观尺度上，通过不同采样点的对比研究发现，高原东北部典型干旱区祁丰和南部高寒半干旱区林周树轮年表均与当地上年7月到当年6月的降水存在显著的相关关系，说明年降水是高原南北地区树木径向生长的主要限制因子。此外，通过不同海拔的对比研究发现，那曲地区不同海拔(海拔相差500m)年表间没有明显的宽窄变化差异，在过去500年都具有较好的一致性。与器测资料在过去～50年的相关和响应函数分析也表明，该区不同海拔轮宽序列都与4～6月帕尔默干旱指数(PDSI)相关最好，干湿条件是驱动该采样点树轮宽度变化的主要气候因子。而对玉树地区不同海拔年表与气候因子关系的研究则表明，高海拔年表(4160～4370m a.s.l.)包含了更为纯粹的温度，尤其是最低温度信息，但低海拔年表(3975～4145ma.s.l.)或多或少包含了较多的降水信息，海拔差异在一定程度上影响了该采样点树木径向生长与气候因子的关系。以不同采样点的个案对比研究为契机，本文收集整理了国内外关于海拔影响树木径向生长及其与气候因子关系的成果，总结归纳了不同气候带的海拔效应，为今后开展类似研究提供了基本参考依据。 (3)根据不同采样点树木径向生长与气候因子关系，本文选择了玉树地区高海拔年表建立了该区过去616年的年平均最低温序列。结果显示:最近50年该地区气候增暖明显，但增温之前存在一个偏冷的背景。通过与邻近区域的温度序列对比发现该重建结果可代表整个青藏高原温度的变化，同时与北半球温度序列在1850年之前也存在着较好的一致性。本研究还发现高原的温度变化与亚洲季风强弱在年代际到百年尺度上有着密切的关系，即高温对应于季风强盛时期，而低温则对应于季风减弱时期。此外，本文还利用林周树轮年表重建了青藏高原南部高寒半干旱区过去千年(AD1037～2009)的年（上年7月到当年6月）降水变化历史。重建的千年降水序列在低频（百年尺度）和高频（年代际尺度）变化上分别与太阳活动和类ENSO活动的周期相一致。通过与前人的研究对比发现ENSO不仅在器测时段(AD1856～2004)影响高寒半干旱区的降水变化韵律，在年代际尺度上也很可能是影响研究区过去千年降水变化的重要因子。 (4)基于统计相关关系的树木径向生长与气候因子关系的重建通过了Vaganov-Shashkin(V-S)树木生理模型的验证。V-S模型可以较好地模拟高寒半干旱区玉树和林周树轮宽度年表，模拟序列与实测序列在其公共时段都达到了显著(p＜0.001)的相关水平。模拟结果进一步证明了玉树地区树轮年表反映当地温度的变化，而林周树轮年表则能够代表当地水分波动的信息。