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树轮中的稳定同位素包含了不同于年轮宽度的气候变化信息。相对于干旱和高海拔地区,温暖湿润的气候环境条件对树木生长的影响较为复杂,树木年轮宽度资料所记录的气候环境变化信息不是非常明确。控制树轮稳定同位素分馏的要素与宽度不同,因此可记录和反映与宽度资料不同的气候环境信息。树轮稳定氧同位素(δ18O)记录了树木生长季及其前期的气候信息,其变化与树木所吸收利用水源、蒸发和植物蒸腾作用以及植物同化合成有机物时的酶的活性等有关。
本文通过建立我国西南玉龙雪山和贡嘎山地区的树轮δ18O序列,分析了温暖湿润地区树木生长对气候变化的响应,以及树轮δ18O所记录的气候环境信息及其对大尺度环流的响应。最后从时空尺度上分析了不同地区树木年轮δ18O值的变化、青藏高原南北树轮氧同位素组成所记录气候信息的异同。得到以下主要结果:
1、综合考察玉龙雪山和贡嘎山西坡树木年轮宽度指数、树轮δ18O序列与气候要素的关系,表明在温暖湿润地区,年轮宽度指数所记录的气候信息并不明确,而树轮δ18O则在一定程度上记录了气候环境变化信息;
2、云南玉龙雪山丽江冷杉树轮晚材δ18O反映了当地气候对树木生长的影响。树轮δ18O值和降水量的负相关,体现了‘降水量效应’;同时,5~6月温度对树木中稳定氧同位素分馏有一定影响。6~10月的总云量和δ18O的负相关为最高的,表明在研究区内,云量效应不容忽视,其作用甚至大于降水量、温度。同时,树轮δ18O值和南亚季风指数、东亚季风指数的关系说明,研究区处于两大季风系统的影响边界。与南方涛动指数(SOI)的相关分析表明,丽江冷杉树轮δ18O在一定程度上也能反映全球尺度的环流对当地气候的影响;
3、贡嘎山西坡树轮δ18O和4~10月份的温度有较高的负相关,表明生长季温度对树木生长作用较大,冬季降水对树木生长的限制作用可能超过夏季降水。进一步分析贡嘎山树轮δ18O和ENSO的关系,发现当地气候可能受到ENSO作用影响;
4、我国西部自南到北所选取的六条树轮δ18O序列和降水中δ18O在空间上的变化一致。温度和降水对树轮δ18O的影响比较复杂,不同于降水中δ18O。西北地区和西南地区由于气候条件不同,树轮δ18O值所反映的树木生长限制因子也不尽相同。青藏高原南北由于气候条件差异,树木生长限制因子不同,因此树轮氧同位素所记录的气候信息也不相同。