论文部分内容阅读
全球变化背景下，代用资料在过去气候变化研究中具有重要的作用。树木年轮以定年准确和分辨率高等优势在过去气候变化研究中被广泛应用。树木年轮稳定同位素作为一项重要指标，在全球变化研究中具有重要的潜力。树木年轮稳定碳同位素可以提供过去大气CO2的变化信息，反映树木水分利用效率(iWUE)变化以及气候变化；树木年轮稳定氧同位素可以揭示水分来源和大气环流信息。多种资料综合使用对于认识清楚过去气候变化，具有重要意义。
青藏高原东南部为江河源区，江河源区作为一个气候变化敏感区，该区域的环境生态问题日益受到关注。高原东北部为柴达木盆地，该区域气候条件比较复杂，对于研究我国内陆半干旱区具有重要的意义。然而，目前在青藏高原东缘地区进行的树轮同位素研究工作相对甚少。因此，该区域开展树轮同位素代用资料的研究，可以为研究该区域过去气候生态环境变化提供新的理论依据，为评价该区域的生态环境问题提供必要的科学依据。
本论文在青藏高原东部开展了树木年轮碳氧同位素研究，建立了该区域(玉树、天峻县)近200年的树木年轮碳氧同位素序列；进行了碳氧同位素和气候要素的响应分析，为以后该区域进行长时间尺度的碳氧同位素序列研究奠定了基础；同时，利用树木年轮不同种稳定性同位素指标进行了区域的过去气候环境信息的探讨。研究发现：
(1)玉树树轮δ13C主要反映夏季温度对于树轮δ13C的影响，利用该序列进行区域自1850年以来的夏季温度的重建。重建序列反映的冷暖期和区域其他资料的比较发现重建序列能够较好地反映区域夏季温度的变化，并在一定程度上反映了区域冰川变化的信息。
(2)天峻树轮δ13C与生长季前期的温度具有显著的负相关关系，反映出生长季前期较暖的气候，利用树木的生长；δ13C和生长季期间的降水量和相对湿度具有负相关关系反映了水分对于树木δ13C的影响，较强的水分胁迫导致树轮δ13C升高。天峻树轮δ18O与其它区域相比较具有较高的δ18O值，这与树木利用的水分的δ18O有关，也和生长季节较低的相对湿度具有一定的关系。天峻树轮δ18O与生长季期间7-8月的相对湿度具有显著的负相关关系，反映出区域干湿气候状况对于树轮δ18O的影响。
(3)利用树轮δ13C为手段，研究了青海东部区域过去树木水分利用效率(iWUE)的变化历史。发现区域过去的iWUE呈现增加的趋势，这和世界其他各地的报道结果一致，其主要的原因在于人类活动导致大气CO2的增加，使得进入树木内部的C02的增加，光合作用增强，iWUE上升。但是玉树地区树木iWUE在20世纪最后20年呈现急剧上升的趋势，这反映了CO2和区域气候干旱增加共同作用导致iWUE上升。
(4)玉树树轮δ13C反映了ENSO对于区域气候的影响，天峻树轮δ18O反映了东亚夏季风对于区域气候的影响。不同的气候环流背景下，树轮同位素能够揭示大尺度的环流对于区域气候的影响，这为以后利用树轮同位素研究过去气候中环流的变化提供了一定的资料。
(5)通过对于区域的树轮碳同位素的初步比较研究发现，区域的气候条件在一定程度上决定了树轮碳同位素值的分布状况和变化。在干旱半干旱区域，降水量在200-400mm之间，相对湿度40-60％之间，树轮碳同位素值集中在-20.5～-22.5‰之间，树轮δ13C的标准差变化在0.5-0.8之间；在我国的东部季风区，温度在10℃以上，降水量大于600mm，湿度大于70％，树轮δ13C在-23.5～-25.5‰，树轮δ13C的标准差变化在0.3-0.5之间。