基于榆树年轮宽度重建内蒙古正蓝旗246a的4-5月平均最高温度

发布时间：2020-07-03 06:23

【摘要】：气候变化与人类生活的环境息息相关,目前气候变化正导致环境变迁,对环境造成了负面影响,气候变化相关研究已得到国内外专家学者的重视。气候变化研究代用指标众多,树木年轮定年简单且精确,连续性强,记载年限较长,树木在全球各地分布广泛,资料容易获取,且树木生长与气候之间的响应关系明显,因此树木年轮已经成为气候变化研究中使用最广泛且研究结果最准确的代用材料之一。内蒙古正蓝旗地区干旱少雨,草地退化严重,属于生态敏感区域,其北部的浑善达克沙地是内地主要沙源地区,并且在气候变化及人为影响下沙化不断加剧,因此本文将开展对正蓝旗地区气候变化历史的研究,分析气候变化对当地环境变迁的影响,从气候变化角度探索生态治理方案。本文所用树轮样本为沙地榆树芯,采集于内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗北部的浑善达克沙地境内。对采集的样本进行处理分析后,得到以下结论:1.利用ARSTAN程序将宝绍岱苏木以及那日图苏木的每一组轮宽序列(早材宽度序列、晚材宽度序列、年轮宽度序列)生成三种年表(标准化年表(STD)、差值年表(RES)和自回归年表(ARS)),最终共得到了18条不同的年表。经过年表统计量对比以及统计分析,将宝绍岱苏木和那日图苏木年轮宽度标准年表合成为区域年表,区域年表有效长度为246a(1766-2011年)。2.将区域年表与正蓝旗气象站各月平均温度、平均最低温度、平均最高温度、降水量以及蒸发量进行相关分析,结果显示区域年表与该区4-5月平均最高温度存在显著的负相关关系,相关系数为-0.72。3.以区域年表为自变量(RC),4-5月平均最高温度为因变量(T_(max4-5)),建立了二者之间的重建回归方程:T_(max4-5)=-9.869RC+24.967,此重建方程的方差解释量为51.35%,调整后方差解释量为50.38%,F值为52.78,且该重建方程通过了可靠性检验。4.重建序列存在5个气温偏高时段(1786-1801,1816-1843,1876-1890,1904-1925,1981-2006年)和6个气温偏低时段(1771-1785,1802-1815,1844-1861,1865-1875,1891-1903,1926-1980年)。重建序列温暖时期年限为107a,占整个重建时段的46%,寒冷时期长达121a,占整个重建时段的52%。5.检测重建序列周期性,结果显示在95%的置信度水平下该重建温度序列存在2-3.5a和33-51.28a周期,在99%的置信度水平下存在33-40.98a和2-3a周期。其中2-3a周期与ENSO周期吻合,33-51.28a周期与Bruckner(28-42a)周期十分接近。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S718.5;P467
【图文】：

示意图,示意图,苏木,榆树

的榆树疏林草原，该区气候干旱，植物生长敏感（李红丽等，2003；蒋高明等，2011），采样海拔高度均在1000m以上，采集树种为沙地榆树，采集样点有两个，分别为宝绍岱苏木以及那日图苏木，图2-1为采样点与气象站点分布图。按照树木年轮学标准（ITRDB）在宝绍岱苏木采集了15棵生长良好且无病害的沙地榆树芯和4个圆盘，在那日图苏木采集了21株沙地榆树芯和7个圆盘，采集树芯时用生长锥在每株目标树胸高处分别采集两个垂直方向上的树芯，最终在两个样点共采集了36株活树的树芯以及11个圆盘，将采集好的样芯放在纸管中保存，并标记好样芯代码，采集的树芯年代长度基本在100a-300a之间，表2-1是采集样本的基本信息。表 2-1 样本基本信息Table 2-1 Sample basic information采样区域样本量（树芯/圆盘）经度（°）纬度（°）海?

技术路线图,技术路线,符号检验,距平值

数（CE）这一指标可以判定估计值可靠程度，其计算公式如下：CE=1.0-∑（）2∑（）2代表的是气候序列实测值，Yn代表的是气候序列重建值， X为校准期内实数CE的取值范围从-∞至1，通常认为CE大于0即通过了检验，同样，CE越接靠。验（ST）目的是检验气候实测值与气候重建值的距平值符号是否一致。具测序列和气候重建序列与平均值做差，得到两组距平值，比较两组距平值致，将距平值符号一致的年份数量记为n1，距平值符号不一致的年份数量二项分布，因此可以参照二项分布表找出在某一置信水平上的临界值大小证明该重建方程通过了符号检验。符号检验有两种形式，一种为原始序种为一阶差符号检验（ST2），一阶差符号检验就是将气候实测序列和重建后再将得到的一阶差序列按照以上符号检验步骤进行检验。路线

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