海麗其姑·阿不來(lái)海提，袁玉江，魏文壽，喻樹(shù)龍，張同文，陳峰，尚華明，張瑞波

（1.新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院，新疆烏魯木齊 830054；2.中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，中國(guó)氣象局樹(shù)木年輪理化研究重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，新疆樹(shù)木年輪生態(tài)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊 830002）

阿勒泰中部地區(qū)樹(shù)輪寬度年表特征及其對(duì)氣候的響應(yīng)

海麗其姑·阿不來(lái)海提1，2，袁玉江2*，魏文壽2，喻樹(shù)龍2，張同文2，陳峰2，尚華明2，張瑞波2

（1.新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院，新疆烏魯木齊 830054；2.中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，中國(guó)氣象局樹(shù)木年輪理化研究重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，新疆樹(shù)木年輪生態(tài)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊 830002）

利用采自阿勒泰中部地區(qū)森林中下部林緣（1 354～1 970 m）5個(gè)采點(diǎn)的西伯利亞落葉松（Larix sibirica Ledeb.）及1個(gè)采點(diǎn)的西伯利亞云杉（Picea obovata Ledeb）樣本，建立樹(shù)輪寬度年表，分析年表特征參數(shù)的氣候指示意義表明：在6個(gè)年表中，拜克托別標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表的信噪比和樣本對(duì)總體的代表性最大、平均敏感度較高、一階自相關(guān)較小，表明該標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表所包含的氣候信息可能最為豐富，其次是大東溝前標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表。依據(jù)年表間的互相關(guān)系數(shù)，合成了由拜克托別和大東溝前2個(gè)采點(diǎn)構(gòu)成的區(qū)域年表BKQ以及由拜克托別、大東溝前、二道房南和賈登嶼4個(gè)采點(diǎn)組成的區(qū)域年表BDEJ。分析6個(gè)單點(diǎn)年表及2個(gè)區(qū)域年表對(duì)氣候的響應(yīng)發(fā)現(xiàn)，拜克托別年表相對(duì)于其它5個(gè)單點(diǎn)年表及2個(gè)區(qū)域年表，在重建阿勒泰氣象站6—8月降水量方面可能具有很好的應(yīng)用潛力，而區(qū)域年表（BDEJ）則在重建阿勒泰氣象站4—8月降水日數(shù)方面可能具有很好的應(yīng)用潛力。

阿勒泰中部；西伯利亞落葉松；西伯利亞云杉；樹(shù)輪寬度年表；氣候響應(yīng)

樹(shù)木年輪資料具有定年準(zhǔn)確，連續(xù)性強(qiáng)，分辨率高，與氣候要素相關(guān)度好等特點(diǎn)[1-3]。應(yīng)用樹(shù)木年輪分析，獲取過(guò)去氣候與環(huán)境變化的代用資料，是研究全球變化的重要手段之一。自20世紀(jì)80年代起，李江風(fēng)、袁玉江等人就對(duì)新疆阿勒泰地區(qū)溫度與降水進(jìn)行了重建[4-5]。張同文等人建立了阿爾泰山南坡阿勒泰西部1481—2004年6—9月的降水序列、1639—2003年5—9月的月平均氣溫序列及積雪深度≥0 cm日數(shù)的長(zhǎng)期變化，并對(duì)該地區(qū)近600 a來(lái)的夏季氣候變化進(jìn)行了分析。胡義成研制了阿勒泰中東部的8個(gè)樹(shù)輪年表并重建了阿勒泰東部394 a來(lái)6—7月的平均氣溫序列[6-11]。但以前的研究存在所用氣候資料年代較短、樹(shù)輪年表與氣候要素呈現(xiàn)出高相關(guān)（|r|≥0.5）的數(shù)量少。本文針對(duì)2013年在阿爾泰山中部森林中下部林緣采集的5個(gè)西伯利亞落葉松及1個(gè)西伯利亞云杉進(jìn)行年表統(tǒng)計(jì)特征及其氣候響應(yīng)的分析，以便揭示這些年表在氣候中的應(yīng)用潛力，為以后將它們應(yīng)用于氣候重建提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)自然地理概況

研究區(qū)域位于新疆維吾爾自治區(qū)最北部的阿勒泰地區(qū)中部，包括布爾津、福海、阿勒泰和富蘊(yùn)。研究區(qū)的地勢(shì)沿西北部阿爾泰山山脊線向東南依次降低。該區(qū)屬于北溫帶大陸性氣候，具有春季干旱多風(fēng)，夏季短而少炎、秋天氣候晴朗、氣爽，冬天嚴(yán)寒漫長(zhǎng)、多大風(fēng)的氣候特點(diǎn)。月最大降水量和月平均最高氣溫都出現(xiàn)在7月，冬季氣溫低降雪量大。該地山區(qū)土壤呈明顯垂直帶狀分布，自下而上依次為淡棕鈣土、山地棕鈣土、山地栗鈣土、山地灰黑土、山地黑鈣土、棕色針葉林土、山地草甸土、冰沼土。山區(qū)內(nèi)動(dòng)、植物種類(lèi)豐富，其中西伯利亞落葉松、西伯利亞冷杉、西伯利亞云杉是我國(guó)的珍稀樹(shù)種。該區(qū)也是我國(guó)唯一的泰加林帶分布區(qū)[10]。

2 樹(shù)輪樣本采點(diǎn)特征

為了獲取該地區(qū)的歷史氣候信息，依據(jù)樹(shù)木年代學(xué)的基本原理[12]，結(jié)合以前野外工作實(shí)際情況，2013年7—8月在阿爾泰山南坡的布爾津、阿勒泰、福海和富蘊(yùn)林場(chǎng)，進(jìn)行了6個(gè)采點(diǎn)的樹(shù)芯樣本采集，其中5個(gè)采點(diǎn)為西伯利亞落葉松（Larix sibirica Ledeb.），1個(gè)為西伯利亞云杉（Picea obovata Ledeb），采點(diǎn)的地理位置如圖1所示。每個(gè)采點(diǎn)至少采集20棵樹(shù)，每棵樹(shù)一般取2個(gè)樹(shù)芯，共采集165棵樹(shù)，330個(gè)樹(shù)芯樣本，采點(diǎn)的概況見(jiàn)表1。

3 氣象資料

氣象資料來(lái)自布爾津（87°05′E，48°30′N(xiāo)，473.9 m，1960—2013年）、阿勒泰（88°05′E，47°44′N(xiāo)，737.7 m，1954—2013年）、福海（87°28′E，47°04′N(xiāo)，502.8 m，1958—2013年）和富蘊(yùn)（89°31′E，46°59′N(xiāo)，810.5 m，1962—2013年）4個(gè)氣象站，所用氣候要素為月降水量≥0.1 mm的降水日數(shù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)降水日數(shù)）和月平均最高溫度。圖2為4個(gè)氣象站平均的自建站以來(lái)1—12月的月降水量，降水日數(shù)和月平均最高溫度。由圖2可見(jiàn)，阿勒泰中部地區(qū)降水集中于 7月和11月，以7月為最多，1月和12月較少。降水日數(shù)以7，11和12月最多，10月最少。月平均最高溫度7月最高，2月最低。

4年表研制和年表特征

4.1 年表研制

根據(jù)樹(shù)木年代學(xué)的基本原理以及研究步驟[13]，將樣芯固定，等樣芯干燥以后，就把樣芯進(jìn)行磨平、打光及目測(cè)定年。用MeasureJ2X樹(shù)木年輪寬度測(cè)量系統(tǒng)（精度為0.001 mm）測(cè)量樹(shù)木年輪寬度值，實(shí)測(cè)樣芯330個(gè)。交叉定年用折線圖對(duì)比方法進(jìn)行，并用國(guó)際年輪庫(kù)COFECHA交叉定年質(zhì)量控制程序進(jìn)行交叉定年檢驗(yàn)[14]。刪除與主序列相關(guān)比較差的17個(gè)樹(shù)芯樣本，進(jìn)入6個(gè)采點(diǎn)年表的共有313個(gè)子序列。完成交叉定年檢驗(yàn)后，用國(guó)際年輪庫(kù)ARSTAN年表研制程序進(jìn)行年表研制，為了在樹(shù)輪寬度年表中盡可能多地保留低頻方差，使用負(fù)指數(shù)曲線或無(wú)正向坡度的直線對(duì)樹(shù)輪寬度序列進(jìn)行擬合，以去除樹(shù)木自身的生長(zhǎng)趨勢(shì)，此外還使用2/3序列長(zhǎng)度的樣條函數(shù)進(jìn)一步穩(wěn)定年表的方差，最后得到6個(gè)采點(diǎn)的樹(shù)輪寬度標(biāo)準(zhǔn)化年表（STD）、差值年表（RES）和自回歸年表（ARS）。本文只對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表進(jìn)行特征分析，其主要特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。圖3是6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表的樹(shù)輪寬度指數(shù)曲線。

4.2 年表特征

4.2.1 平均敏感度、標(biāo)準(zhǔn)差和信噪比

平均敏感度、標(biāo)準(zhǔn)差和信噪比是衡量年表所含氣候信息多少的統(tǒng)計(jì)量，它們的值越大，說(shuō)明樣本所含有的氣候信息越多[15-20]。從表2可見(jiàn)，阿勒泰中部6個(gè)采點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表的平均敏感度除了塔爾恰特是0.191外，其它5個(gè)年表均超過(guò)了0.200，其中賈登嶼、大東溝前采點(diǎn)超過(guò)了0.300；此外，大東溝前和拜克托別年表的標(biāo)準(zhǔn)差也較大；拜克托別年表的信噪比為57.80，是6個(gè)采點(diǎn)中最高的一個(gè)，其次為二道房南年表為（46.69）。通過(guò)對(duì)以上3個(gè)參數(shù)的對(duì)比分析可知：拜克托別、賈登嶼、大東溝前3個(gè)年表所包含的信息可能會(huì)相對(duì)多于其它3個(gè)年表。

4.2.2 一階自相關(guān)

年表的自相關(guān)系數(shù)反映了氣候?qū)?shù)木生長(zhǎng)的持續(xù)性作用。一階自相關(guān)的大小，反映上一年的氣候?qū)Ξ?dāng)年輪寬的影響。如果一階自相關(guān)大，上年氣候?qū)Ξ?dāng)年輪寬生長(zhǎng)影響就強(qiáng)，反之亦然[21]。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于高質(zhì)量的年表,一階自相關(guān)較小[22]。6個(gè)采點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表的一階自相關(guān)均較大，賈登嶼年表最大為0.739，二道房南年表最小為0.456，石人東、拜克托別和塔爾恰特年表的一階自相關(guān)也較小。說(shuō)明二道房南、塔爾恰特和拜克托別可能含有相對(duì)較多的氣候信息。此外，還計(jì)算了6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表的15階自相關(guān)系數(shù)并作出其柱狀圖（圖4）。連續(xù)顯著正相關(guān)持續(xù)階數(shù)最多的是賈登嶼年表（15階），其次為塔爾恰特年表（9階），為3階的有石人東、拜克托別和二道房南年表，為2階的是大東溝前年表。因此，自相關(guān)角度看，大東溝前、石人東、拜克托別和二道房南年表可能包含的氣候信息較多些。

4.2.3 樹(shù)間相關(guān)系數(shù)、第一特征向量百分比、樣本對(duì)總體的代表性

樹(shù)木年輪學(xué)理論認(rèn)為[23-24]：樹(shù)間相關(guān)系數(shù)、第一特征向量百分比、樣本對(duì)總體的代表性這3個(gè)統(tǒng)計(jì)量的值越大，說(shuō)明年表中各樣本序列的同步性越強(qiáng)。由表2可以看出石人東、拜克托別、大東溝前、二道房南這4個(gè)采點(diǎn)樹(shù)輪年表間的樹(shù)間相關(guān)系數(shù)超過(guò)了0.400。拜克托別年表的第一特征向量百分比最大，為48.8%。此外，大東溝前和二道房南年表的第一特征向量百分比也較大分別為47.8%、47.4%。6個(gè)采點(diǎn)樣本對(duì)總體的代表性百分比平均值為95.8%，從表2可見(jiàn)，除塔爾恰特采點(diǎn)代表性較低以外，其他各個(gè)采點(diǎn)的代表性都高于或者接近平均水平。由以上分析可知石人東、拜克托別、大東溝前、二道房南這4個(gè)采點(diǎn)的樣本序列共性較強(qiáng)，氣候信息含量較大。

4.2.4 樹(shù)輪年表的互相關(guān)系數(shù)

研究區(qū)域內(nèi)各采點(diǎn)樹(shù)木生長(zhǎng)的同步性是由樹(shù)輪年表的互相關(guān)系數(shù)反映[25]，6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表進(jìn)行互相關(guān)分析，結(jié)果表明：（1）在6個(gè)年表中，除了石人東年表外，其它年表間的互相關(guān)系數(shù)都達(dá)到了0.01的顯著水平。（2）2個(gè)位于阿勒泰林場(chǎng)的大東溝前年表和拜克托別年表的互相關(guān)最好，其相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.693。這可能由于2個(gè)采點(diǎn)的空間距離近，均位于森林中下部林緣，樹(shù)種相一致，從而使其具有相似的氣候限制因子所導(dǎo)致的（表3）。

綜上所述，在6個(gè)年表中，拜克托別標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表的信噪比（57.80）和樣本對(duì)總體的代表性最大，平均敏感度較高、一階自相關(guān)較小，表明該標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表所包含的氣候信息最為豐富。其次是大東溝前、塔爾恰特、二道房南年表。

5 區(qū)域年表研制與相關(guān)函數(shù)分析

5.1 兩個(gè)區(qū)域年表的研制

從表3可見(jiàn)，6個(gè)采點(diǎn)公共區(qū)間（1830—2013年）的拜克托別和大東溝前標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表之間的互相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.693。此外，拜克托別、大東溝前、二道房南和賈登嶼4個(gè)年表間的平均互相關(guān)系數(shù)為0.507，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了0.01的顯著性水平。據(jù)此，將拜克托別和大東溝前2個(gè)采點(diǎn)的樣本序列放在一起重新交叉定年，再將拜克托別，大東溝前，二道房南和賈登嶼4個(gè)采點(diǎn)的樣本序列放在一起重新交叉定年，用與前文相同的方法研制出阿勒泰中部地區(qū)的兩個(gè)合成區(qū)域年表BKQ和BDEJ。

5.2 相關(guān)函數(shù)分析

各年表及兩個(gè)區(qū)域年表與阿勒泰站氣象資料的相關(guān)相對(duì)于其它3個(gè)站更好一些，這可能與阿勒泰氣象站在經(jīng)度上位于4個(gè)氣象站的平均位置，各采點(diǎn)均與該站距離較近，且該站更靠近山區(qū)的森林下樹(shù)線，對(duì)阿勒泰中部的氣候具有較好的代表性有關(guān)。因此，這里針對(duì)阿勒泰氣象站建立各采點(diǎn)及兩個(gè)區(qū)域年表的相關(guān)函數(shù)（圖5）并加以分析。

石人東年表與阿勒泰氣象站上年7月至當(dāng)年8月的逐月降水量均沒(méi)有達(dá)到0.05的顯著性水平；對(duì)于月平均最高溫度而言只有上年8月達(dá)到了0.05的顯著性水平，對(duì)于降水日數(shù)而言該年表上年10月和當(dāng)年7月達(dá)到了0.05的負(fù)、正顯著性水平。結(jié)合采點(diǎn)特征及與氣候要素的相關(guān)系數(shù)綜合考慮，該年表所具有的可能氣候重建潛力為當(dāng)年7月的降水日數(shù)變化和當(dāng)年7月平均最高溫度。

賈登嶼年表和上年7月及上年8月降水的正相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0.05的顯著性水平；與上年12月的平均月平均最高溫度的正相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.05的顯著性水平，與各月降水日數(shù)均沒(méi)有達(dá)到0.05的顯著性水平。綜合分析，該年表所具有的可能氣候重建潛力為上年7—8月的降水量變化。

拜克托別年表和上年8月，當(dāng)年4、6、7、8月降水量的正相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0.05的顯著性水平；對(duì)于月平均最高氣溫而言，當(dāng)年7月和當(dāng)年8月的月平均最高溫度的負(fù)相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.05的顯著性水平；對(duì)于降水日數(shù)而言，只有當(dāng)年7月和當(dāng)年8月的正相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.05的顯著性水平。綜合考慮，該年表所具有的可能氣候重建潛力為當(dāng)年6—8月的降水量變化。

大東溝前年表和降水的正相關(guān)系數(shù)與在當(dāng)年7月和當(dāng)年8月達(dá)到了0.05的顯著性水平；該年表與當(dāng)年5月平均月平均最高溫度的負(fù)相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.05的顯著性水平；對(duì)于降水日數(shù)而言，該年表和上年9月的負(fù)相關(guān)系數(shù)和當(dāng)年4、7、8月的正相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.05的顯著性水平。綜合分析，該年表所具有的可能氣候重建潛力為當(dāng)年7—8月的降水日數(shù)或降水量變化。

二道房南年表與當(dāng)年8月降水量的正相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.05的顯著性水平；該年表與各月月平均最高溫度均沒(méi)有達(dá)到0.05的顯著性水平；該年表與上年11月，當(dāng)年7月和當(dāng)年8月降水日數(shù)的正相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0.05的顯著性水平。綜合考慮，該年表所具有的可能氣候重建潛力為當(dāng)年8月的降水量或當(dāng)年7—8月的降水日數(shù)變化。

塔爾恰特年表與上年8月和當(dāng)年8月降水量的正相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0.05的顯著性水平；對(duì)于月平均最高溫度，該年表只與當(dāng)年8月的負(fù)相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.05的顯著性水平；該年表與上年8月，當(dāng)年7月和當(dāng)年8月降水日數(shù)的正相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.05的顯著性水平。綜合分析，該年表所具有的可能氣候重建潛力為當(dāng)年7—8月的降水日數(shù)或8月降水量變化。

由4個(gè)采點(diǎn)組成的區(qū)域年表BDEJ與當(dāng)年4月、7月、8月的正相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.05的顯著水平；而它和當(dāng)年6、7、8月的月平均最高溫度的負(fù)相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0.05的顯著性水平；該年表與上年9月降水日數(shù)的負(fù)相關(guān)系數(shù)及與當(dāng)年7月、8月降水日數(shù)的正相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0.05的顯著性水平。綜合考慮，該年表所具有的可能氣候重建潛力為當(dāng)年4—8月的降水量或7—8月的降水日數(shù)變化。

由兩個(gè)年表構(gòu)成的區(qū)域年表BKQ和當(dāng)年4、6、7、8月降水量的正相關(guān)系數(shù)均超過(guò)了0.05的顯著性水平，對(duì)于月平均最高溫度而言，在當(dāng)年7月和8月的負(fù)相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0.05的顯著性水平，對(duì)于降水日數(shù)而言，在上年7月和8月以及當(dāng)年4月的正相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.05的顯著性水平。綜合分析，該年表所具有的可能氣候重建潛力為當(dāng)年4—8月的降水量及7—8月的降水日數(shù)變化。

6 樹(shù)輪寬度年表在季節(jié)氣候變化重建方面的應(yīng)用潛力

為了探討各采點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表所包含的氣候信息，用采點(diǎn)附近的布爾津、阿勒泰、福海和富蘊(yùn)等四個(gè)氣象站自建站以來(lái)的月平均降水量、降水日數(shù)和平均最高氣溫，分別將它們上年1月至當(dāng)年12月所有不同時(shí)段三種氣候要素對(duì)應(yīng)的順序組合與阿勒泰中部6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表以及區(qū)域年表進(jìn)行單相關(guān)普查分析，找出具有生理意義的最佳相關(guān)時(shí)段及其相關(guān)系數(shù)（表4）。

從表4可見(jiàn)：（1）除了位于布爾津的石人東年表外，各年表以及2個(gè)區(qū)域年表與阿勒泰氣象站6—8月降水量的正相關(guān)系數(shù)都達(dá)到了0.01的顯著水平，其中位于阿勒泰林場(chǎng)的拜克托別標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表與阿勒泰6—8月降水量相的單相關(guān)系數(shù)最高（r= 0.623），其次是區(qū)域年表BKQ，相關(guān)系數(shù)為0.593。6—8月屬于西伯利亞落葉松和西伯利亞云杉生長(zhǎng)的生長(zhǎng)期，該時(shí)段降水偏多有利于低海拔樹(shù)木的光合作用，加快形成層細(xì)胞的分裂，形成偏寬的年輪；反之，若降水不足，光合作用減弱，形成層活動(dòng)受到抑制，形成偏窄輪?？梢?jiàn)，降水是低海拔地區(qū)樹(shù)木年輪寬度生長(zhǎng)的主要?dú)夂蛳拗埔蜃?。依?jù)干旱半干旱區(qū)樹(shù)木年輪氣候?qū)W的基本原理，對(duì)與低海拔地區(qū)降水起直接的正向影響作用，溫度則起到間接的反向影響。本文相關(guān)函數(shù)的分析結(jié)果符合樹(shù)輪氣候?qū)W的基本原理[26-28]。由此可見(jiàn)，拜克托別年表在重建阿勒泰氣象站6—8月降水總量方面具有最好的潛力。

（2）除了石人東年表外，各年表以及2個(gè)區(qū)域年表與阿勒泰氣象站4—8月降水日數(shù)的正相關(guān)系數(shù)都達(dá)到了0.01的顯著水平，其中相關(guān)性最高的為區(qū)域年表BKQ（r=0.605），其次是區(qū)域年表BDEJ（r= 0.597）。由于相關(guān)系數(shù)相差很小，這表明區(qū)域年表BKQ和BDEJ在重建阿勒泰氣象站4—8月降水日數(shù)方面具有大致相同的良好應(yīng)用潛力。

（3）6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表以及2個(gè)區(qū)域年表與阿勒泰氣象站6—8月平均最高溫度的負(fù)相關(guān)系數(shù)均超過(guò)了0.01的顯著水平。相關(guān)性最高的為區(qū)域年表BDEJ（r=-0.446），其次是區(qū)域年表BKQ（r= -0.422)。這是因?yàn)楦鞑牲c(diǎn)位于干旱半干旱區(qū)的低海拔處，樹(shù)木生長(zhǎng)季4—8月降水少而溫度高，最高溫度偏高會(huì)增強(qiáng)土壤水分蒸發(fā)，從而使樹(shù)木生長(zhǎng)缺水，不利于其年輪生長(zhǎng)，形成偏窄的年輪。考慮的對(duì)于森林中下部林緣的樹(shù)木主要受土壤水分影響，最高溫度通過(guò)蒸發(fā)使土壤水分減少，故年表與最高溫度間的負(fù)相關(guān)實(shí)質(zhì)上仍然反應(yīng)了年表與降水的正相關(guān)關(guān)系。由于最大的單相關(guān)數(shù)絕對(duì)值小于0.5，因此這些年表在重建阿勒泰氣象站6—8月平均最高溫度方面可能不具多大的潛力。

6 討論

年表特征參數(shù)進(jìn)行比較分析表明：在6個(gè)單一采點(diǎn)中，從年表特征參數(shù)可以大致判斷出拜克托別（BKL）標(biāo)準(zhǔn)化樹(shù)輪寬度年表所包含的氣候信息最為豐富，其次為大東溝前年表。這也被年表與阿勒泰氣象站氣候要素的相關(guān)分析結(jié)果所證實(shí)。相對(duì)于其它單個(gè)年表及2個(gè)區(qū)域年表，拜克托別年表在重建阿勒泰氣象站6—8月降水量方面可能具有很好的應(yīng)用潛力，而區(qū)域年表（BDEJ）則在重建阿勒泰氣象站4—8月降水日數(shù)方面可能具有很好的應(yīng)用潛力。但用本文研制的6個(gè)單點(diǎn)及兩個(gè)區(qū)域年表重建阿勒泰氣象站6—8月的平均最高溫度潛力不大。

5 個(gè)單點(diǎn)年表及兩個(gè)區(qū)域年表均與阿勒泰氣象站夏季（6—8月）降水表現(xiàn)出顯著的正相關(guān)，同時(shí)又和阿勒泰夏季（6—8月）平均最高溫度表現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān)，且與降水的正相關(guān)系數(shù)明顯大于和平均溫度的相關(guān)系數(shù)，這符合干旱半干旱區(qū)森林中下部林緣樹(shù)木生長(zhǎng)主要受土壤水分制約實(shí)際情況。

在單個(gè)年表與氣候要素的相關(guān)系數(shù)大于區(qū)域年表時(shí)，重建氣候是用單個(gè)年表還是用區(qū)域年表好的問(wèn)題，常常使人們面臨兩難的選擇。一般而言，如果相關(guān)系數(shù)相差較大，可使用相關(guān)系數(shù)大的年表，如本文用拜克托別單個(gè)年表重建阿勒泰氣象站6—8月降水會(huì)取得比用區(qū)域年表要好的結(jié)果。另外，當(dāng)區(qū)域表與氣候要素的相關(guān)系數(shù)大于或接近單個(gè)年表時(shí)，無(wú)疑應(yīng)使用區(qū)域年表，以獲得更好重建氣候值的空間代表性及時(shí)間穩(wěn)定性。但當(dāng)多個(gè)單點(diǎn)及區(qū)域年表與同一氣候要素序列相關(guān)系數(shù)接近時(shí)，應(yīng)取哪一個(gè)？我們認(rèn)為應(yīng)該盡可能選用集成采點(diǎn)多且時(shí)間長(zhǎng)的年表用于氣候重建。因此，在本文中，拜克托別（BKL）、大東溝前（DDQ）及兩個(gè)區(qū)域年表（BDEJ，BKQ）被發(fā)現(xiàn)均可用于重建阿勒泰氣象站4—8月的降水日數(shù)，我們選用區(qū)域年表而非單個(gè)年表，而兩個(gè)區(qū)域年表（BDEJ，BKQ）與阿勒泰氣象站4—8月的降水日數(shù)的相關(guān)系數(shù)相差很?。?.597，0.605），建議在以后的氣候重建工作中使用包含4個(gè)采點(diǎn)的區(qū)域年表（BDEJ），盡管相關(guān)系數(shù)小一些，但重建結(jié)果在空間和時(shí)間上會(huì)更穩(wěn)定。

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Characteristics of Tree-Ring Width Chronologies in the Middle of Altay Region and Their Responding to Climate Change

Hailiqigu Abulaihaiti1，2，YUAN Yujiang2，WEI Wenshou2，YU Shulong2，ZHANG Tongwen2，CHEN Feng2，SHANG Huaming2，ZHANG Ruibo2
（1.College of Geography Science and Tourism，Xinjiang Normal University,Urumqi 830054,China；2.Institute of Desert Meteorology，China Meteorological Administration，Key Laboratory of Tree-ring Physical and Chemical Research of China Meteorological Administration，Xinjiang Laboratory of Tree Ring Ecology，Urumqi 830002，China）

Six tree-ring cores of Larix sibirica Ledeb and Picea obovata Ledeb were sampled from the middle of Altay at the lower elevation of 1 354～1 970 m.Six tree-ring width chronologies were developed using standard dendrochronological methods,and the features and their climatic information were analyzed in this paper.It shows that：among all the six sampling sites，the sample representative and signal-noise ratio of the standardized chronology of BKL is the highest,with the higher mean sensitivity，smaller order autocorrelation;it shows that the standardized chronology of BKL contained possibly most climate information and that of DDQ contained the second more. According to the number of mutual relations between tree-ring width chronologies,the regional chronology of BKQ was synthesized by the two Collect points from BKL and DDQ and the regional chronology of BDEJ was synthesized by the four Collect points of BKL、DDQ、EDN and JDQ. Analysis of six chronologies and two regional chronologies climate response found that compared to the other five single point chronologies and two regional chronologies,in the reconstruction of precipitation series for Altay weather stations from June to August,BKL chronology may had a very good application potential and the regional chronology of BDEJ in the reconstruction of rainy days for Altay weather stations from April to August may have a very good application potential.

the middle of Altay；Larix sibirica Ledeb；Picea obovata Ledeb；tree-ring width chronologies；the response of tree-ring width growth to the climate

P468

A

1002-0799（2015）03-0036-08

海麗其姑·阿不來(lái)海提，袁玉江，魏文壽，等.阿勒泰中部地區(qū)樹(shù)輪寬度年表特征及其對(duì)氣候的響應(yīng)[J].沙漠與綠洲氣象，2015，9（3）：44-51.

10.3969/j.issn.1002-0799.2015.03. 006

2014-12-13；

2015-01-21

國(guó)家自然科學(xué)基金（41275120）、科技部氣象行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)（GYHY201206014）、國(guó)家自然科學(xué)基金（40975056）、科技支撐項(xiàng)目（2012BAC23B01）及自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題基金項(xiàng)目（XJDX0909-2012-04）共同資助。

海麗其姑·阿不來(lái)海提（1984-），女（維吾爾族），碩士研究生，主要從事樹(shù)木年輪氣候?qū)W研究。E-mail：hailiqigu2012@163.com

袁玉江（1955-），男，正研級(jí)研究員，從事樹(shù)木年輪氣候與水文研究。E-mail：yuanyuj5502@sin.com