论文部分内容阅读
本文以位于暖温带半湿润季风气候区的鲁南地区费县塔山林场为研究区，以黑松(PinusthunbergiiParl)树轮稳定碳同位素比率（δ13C）为代用指标，对不同坡向不同组分不同方位的黑松树轮δ13C年序列的变化特征进行了对比分析，选择出最优序列即东坡综纤维素δ13C均值序列对大气CO2、气候因子、ENSO现象以及该区旱涝等级的响应机理和响应程度进行分析讨论并对主要气候要素进行重建。研究内容与结果如下：分析塔山东坡树轮δ13C均值序列，发现在数十年尺度上与工业革命以来大气CO2浓度上升，其稳定碳同位素比率降低的事实相吻合，但在1976年之后树轮δ13C有逐渐上升的趋势，其原因可能是大气CO2的积累效应导致了大气与海洋之间CO2交换的不稳定性。将树轮δ13C序列进行校正以去除大气CO2对其的影响，提取受气候因子影响的高频部分与气候要素做相关分析，发现黑松树轮δ13C的高频序列与平均气温呈正相关，与降水量和日照时数呈负相关，且对气温和日照时数的响应明显要好于对降水量的响应；连续月份的气温和降水量与树轮δ13C的相关明显好于与单个月份的相关，这说明气温和降水量对树轮δ13C的影响是一个长期累积的过程；上年冬季的气温和降水量对树轮δ13C影响存在显著的滞后效应，即树轮δ13C能记录研究区冬季气候变化；冬春季节的月平均气温对树轮δ13C的影响极其显著，可以考虑作为塔山地区的气候替代性指标。功率谱分析发现，1940年以来塔山地区的树轮δ13C序列存在明显的周期变化，序列中含有7.83a、3.13a~3.03a、2.68a~2.61a的准周期振荡。其中，周期2.68a通过了99%的信度检验水平，其余周期均通过了95％的信度检验水平。树轮δ13C序列记录的这几个准周期可能与厄尔尼诺的变化有关，即受厄尔尼诺现象影响引起气候变化使树轮中稳定碳同位素比率产生变化。其中，3.13a~3.03a、2.68a~2.61a准周期也可能与热带大气的“准两年振荡”(QBO)有关。通过多元回归分析发现影响黑松树轮δ13C序列的显著性贡献率因子主要为冬春季节的平均气温和6~8月总日照时数，用一元线性回归方程对近70年山东塔山研究区冬春季节（即上年12月~当年5月）的平均气温进行了重建，重建序列表明，塔山地区冬春季节的平均气温有明显的冷暖交替上升的变化趋势。