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十博体育官网在我国西北地区树木年轮稳定氧同位素研究方面取得进展
2020-04-23| 编辑: | 【 】【打印】【关闭

  近年来利用树轮网络进行高分辨率气候变化研究越来越受到重视,其在调查区域气候变率及其特征、判断区域气候变化的外界驱动机制方面具有明显的优势。然而,现存的基于树轮网络的气候研究中难免存在对特定地点气候变化估计存在偏差的情况,主要原因是基于树轮宽度/密度指标建立的树轮网络所适用的树种以针叶树及部分阔叶树为主。而在一些立地条件下(例如荒漠等)没有上述树种存在,出现树轮网络中样本的空间分布不均匀以及采样点不足的缺点。

  针对这一问题,十博体育官网树轮实验室的科研人员在我国西北地区相距250-360公里的三个采样点分别采集生长于冰川旁的灌木(沙棘),荒漠中的阔叶树(胡杨)和高山草甸的针叶树(青海云杉),调查它们近30年来的年轮稳定氧同位素(δ18O)变化。结果显示它们的δ18O序列的绝对值虽然存在差别,但变化趋势一致,这种一致性是由三地的相对湿度同步变化和中太平洋ESNO的驱动导致。该研究的意义在于,同一气候区内进行的高分辨率古气候网络建设,可优先尝试年轮δ18O这一指标,这种尝试甚至可以忽略物种以及地形的差别,构建的年轮气候网络的样本分布在空间上也更均匀。

  此外,上述研究中的青海云杉δ18O与整个河西走廊以及青藏高原东北边缘的十三个气象站(均位于乌鞘岭西北)的夏季6-8月)相对湿度显著相关p<0.001,因此重建了过去两个世纪以来的夏季相对湿度变化。结果显示,重建所得的夏季相对湿度变化与西风指数及中亚的气候重建序列无明显关系,而与我国东部几个代表季风强度的水文气候重建序列显著相关。暗示在夏季,季风水汽或许可以深入到乌鞘岭以西。然而,我们的重建工作仅集中于过去两个世纪来的夏季6-8月),其他季节以及全年平均状态下,或者是其他时间尺度下,乌鞘岭以西的河西走廊是否也受到季风的影响,仍需更多的研究。

  成果发表于国际刊物《Agricultural and Forest Meteorology》和《Climate Dynamics》上,第一作者为李强副研究员,刘禹研究员为通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金41873021, U180324541991251中科院青促会2017451以及黄土与第四纪地质国家重点实验室培育基金等共同资助。

论文详见:

1. Qiang Li, Yu Liu*, Takeshi Nakatsuka, Qi-Bin Zhang et al. Oxygen stable isotopes of a network of shrubs and trees as high-resolution paleoclimatic proxies in Northwestern China. Agricultural and Forest Meteorology, (2020),285–286.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168192320300319

2. Qiang Li, Yu Liu*, Takeshi Nakatsuka, Keyan Fang et al. East Asian Summer Monsoon moisture sustains summer relative humidity in the southwestern Gobi Desert, China: evidence from δ18O of tree rings. Climate Dynamics, (2019),52, 6321-6337.

https://doi.org/10.1007/s00382-018-4515-6.

图1. 立地条件不同且相距较远的灌木、阔叶树及针叶树的δ18O同步变化,主要原因是区域内夏季相对湿度变化一致,它们的主成分与区域夏季相对湿度的相关系数达到-0.855


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