基于树木年轮的大通河源区降水、径流重建

作     者：徐宏范 

作者单位：新疆师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王勇辉;陈峰

授予年度：2021年

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 0706[理学-大气科学] 0713[理学-生态学] 

主      题：祁连山 青海云杉 树木年轮 重建降水径流 气候变化 

摘      要：树木年轮样本因其获取难度低、样本跨越时间尺度长、定年精准度较高、便于携带保存等优点被广大科研学者所关注,此一系列优点促使树木年轮成为研究古气候水文变化的代用资料之一,研究树木年轮与气候变化可以帮助学者了解古气候的变化规律,预测未来气候变化的趋势。祁连山区的气候生态变化是国家今后重点关注的研究对象,该区域的气候变化和涵养水源能力能直接反映大环境的生态变化。大通河地处我国西北内陆干旱区,发源于湟水河的一级支流,在上游甘肃省和青海省境内的部分被称为默勒河,在中游部分名为浩门河,由于大通河远离海洋,太平洋和印度洋的水汽被广袤的陆地阻挡难以到达此区域,致使该地区降水稀少,形成独特的大陆性季风气候,该区域的优势树种如青海云杉（Picea crassifolia）和祁连圆柏（Sabina przewalskii）等利于展开树木年轮学研究。本文利用采样自大通河源区、祁连山中段南北坡的雪岭云杉树木年轮样芯,得出青海云杉的树木年轮宽度年表,分析其与祁连山中段的降水、气温和大通河源区的径流相关性,进而重建祁连山中部降水和大通河源区径流变化,主要研究结果有:（1）在甘肃和青海地区共采集到7个样点酥油口（SYK）、上游村（DY）、松树滩（SMT）、海潮坝（HCB）、臭水坑（CS）、棉纱湾（MSW）、拉洞前山（LDS）共379棵青海云杉树芯样本,根据七个采样点年表的互相关将其合成为3个区域年表（QL、QLS、QLN）,样本含有较多的气候变化信息且对气候变化的响应较为一致,研究区降水是限制青海云杉径向生长的主要气候因子,温度对青海云杉径向生长的影响不明显,表现在南北坡的差异基本一致。（2）利用祁连山青海云杉树轮宽度年表重建出祁连山中部1500-2009年（509a）上年8月至当年7月降水总量变化,方差解释量为56.7%,研究区共出现了11次湿润期和11次干旱期。湿润期分别为:1513-1521年、1567-1574年、1617-1624年、1680-1706年、1727-1758年、1801-1810年、1831-1856年、1886-1893年、1943-1949年、1973-1987年和1996-2008年。干旱期分别为:1504-1512年、1522-1566年、1575-1616年、1625-1679年、1707-1726年、1759-1800年、1811-1831年、1857-1885年、1894-1942年、1950-1972年和1988-1995年。降水序列中存在2a、2.3a、3.2-3.4a、5.3a和6.8a的准周期变化;在1712年发生由少向多方向显著突变,在1856年发生由多向少方向显著突变;表明降水重建序列对祁连山中部降水变化具有很好的代表性。（3）利用祁连山青海云杉树轮宽度年表重建出祁连山中部1500-2009年（509a）上年8月至当年7月径流总量变化,方差解释量为40.2%,研究区共出现了11次湿润期和11次干旱期。湿润期分别为:1513-1521年、1567-1574年、1617-1624年、1680-1706年、1727-1758年、1801-1810年、1831-1856年、1886-1893年、1943-1949年、1973-1987年和1996-2008年,其中最长湿润期长度为26年,为1680-1706年。干旱期分别为:1504-1512年、1522-1566年、1575-1616年、1625-1679年、1707-1726年、1759-1800年、1811-1831年、1857-1885年、1894-1942年、1950-1972年和1988-1995年,其中最长干旱期长度为54年,出现在1625-1679年。重建径流序列中存在2a、2.3a、3.2-3.4a、5.3a和6.8a的准周期变化;在1712年发生由少向多方向显著突变,在1856年发生由多向少方向显著突变;表明径流重建序列对大通河流域降水变化具有很好的代表性。