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Differential response of radial growth and δ^(13)C in Qinghai spruce(Picea crassifolia) to climate change on the southern and northern slopes of the Qilian Mountains in Northwest China

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Journal of Forestry Research 2024年第3期35卷 205-218页

作者： Li Qin huaming shang Weiping Liu Yuting Fan Kexiang Liu Tongwen Zhang Ruibo Zhang Key Laboratory of Tree-Ring Physical and Chemical Research(CMA)/Xinjiang Key Laboratory of Tree-Ring Ecology Institute of Desert MeteorologyChina Meteorological AdministrationUrimqi 830002People's Republicof China Xinjiang Meteorological Information Center Urimqi 830002People's Republic of China

Tree radial growth can have significantly differ-ent responses to climate change depending on the *** elucidate the effects of climate on radial growth and stable carbon isotope(δ^(13)C)fractionation of Qing-hai spruce(Picea crassifolia),a widely distributed native conifer in northwestern China in different environments,we developed chronologies for tree-ring widths and δ^(13)C in trees on the southern and northern slopes of the Qilian Mountains,and analysed the relationship between these tree-ring variables and major climatic ***-ring widths were strongly influenced by climatic factors early in the growing season,and the radial growth in trees on the northern slopes was more sensitive to climate than in trees on the ***-ring δ^(13)C was more sensitive to climate than radial growth.δ^(13)C fractionation was mainly influenced by summer temperature and precipitation early in the growing *** conductance more strongly limited stable carbon isotope fractionation in tree rings than photosynthetic rate *** response between tree rings and climate in mountains gradually weakened as climate *** in radial growth and stable carbon isotope fractionation of *** in response to climate in the Qilian Mountains may be further complicated by continued climate change.

关键词： Tree rings Qinghai spruce(Picea crassifolia Kom.) Stable carbon isotope(δ^(13)C) Qilian Mountains:Climate change

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树轮记录的乌兹别克斯坦东南部1780年以来的干湿变化

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第四纪研究 2024年第4期44卷 920-927页

作者：张合理赵晓恩陈峰胡茂王世杰陈友平 Bakhtiyorov Zulfiyor 岳伟鹏尚华明范煜婷中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室新疆树木年轮生态实验室新疆乌鲁木齐830002 云南大学国际河流与生态安全研究院云南省国际河流与跨境生态安全重点实验室云南昆明650500 塔吉克斯坦共和国科学院胡占德科学中心塔吉克斯坦胡占德747802

确定干湿条件变化的控制机制,将增进对近百年气候变化的认识,对乌兹别克斯坦干旱地区气候环境变化的研究具有重要意义。本研究基于乌兹别克斯坦东南部采集的25棵树的38个树芯样本,以土耳其斯坦圆柏(Juniperus turkestanica)为研究对象,... 详细信息

确定干湿条件变化的控制机制,将增进对近百年气候变化的认识,对乌兹别克斯坦干旱地区气候环境变化的研究具有重要意义。本研究基于乌兹别克斯坦东南部采集的25棵树的38个树芯样本,以土耳其斯坦圆柏(Juniperus turkestanica)为研究对象,建立了1780~2014年的可靠年表,分析了研究区树轮宽度年表与月标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,简称SPEI)之间的相关性,结果表明:在生长季,降水和气温是树木径向生长的主要限制因子,其中降水促进树木生长,气温则相反。标准年表(STD)与多月份组合气象因子相关分析,上年6月至当年5月平均SPEI与STD呈极显著正相关,相关性最大(R=0.643,P<0.01)。基于以上分析,建立了树轮宽度与SPEI_(6-5)线性回归方程,方差解释量41.3%,P<0.01。采用逐一剔除法检验发现,误差缩减(RE)值大于0,乘积平均数(PMT)为7.63,验证了重建的方程的可靠性和稳定性。重建了1780~2014年SPEI_(6-5)序列,在过去的235 a中,研究区经历了8年极干旱年份,4年极湿润年份。研究区干湿变化主要受大气环流因子:太平洋多年代际震荡和北大西洋涛动等影响,本研究可为气候变化背景下乌兹别克斯坦东南部水资源的管理和科学合理的利用等提供数据参考。

关键词：树轮乌兹别克斯坦东南部 SPEI重建 NAO和IPO

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A 602-year Reconstruction of July-June Streamflow in the Kuqa River, China, Reveals the Changing Hydrological Signals of the Tarim Basin

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2020年第3期94卷 690-697页

作者： shang huaming CHEN Feng WEI Wenshou MAO Weiyi ZHANG Ruibo ZHANG Tongwen YU Shulong Key Laboratory of Tree-ring Physical and Chemical Research of China Meteorological Administration/Xinjiang Laboratory of Tree-ring Ecology Institute of Desert MeteorologyChina Meteorological AdministrationUrumqi 830002China Yunnan Key Laboratory of International Rivers and Transboundary Eco-Security Institute of International Rivers and Eco-SecurityYunnan UniversityKunming 650504China

A regional tree-ring width chronology of Schrenk spruce(Picea schrenkiana) was used to determine the annual(previous July to current June) streamflow of the Kuqa River in Xinjiang, China, for the period of 1414–2015. A linear transformation of the tree-ring data accounted for 63.9% of the total variance when regressed against instrumental streamflow during 1957–2006. The model was validated by comparing the regression estimates against independent data. High streamflow periods with a streamflow above the 602-year mean occurred from 1430–1442, 1466–1492, 1557–1586, 1603–1615, 1687–1717, 1748–1767, 1795–1819, 1834–1856, 1888–1910 and 1989–2015. Low streamflow periods(streamflow below the mean) occurred from 1419–1429, 1443–1465, 1493–1556, 1587–1602, 1616–1686, 1720–1747, 1768–1794, 1820–1833, 1857–1887 and 1911–1988. The reconstruction compares well with the tree-ring-based streamflow series of the Tizinafu River from the Kunlun Mountains;both show well-known severe drought events. The streamflow reconstruction also shows highly synchronous upward trends since the 1980 s, suggesting that streamflow is related to Central Asian warming and humidification. Thus, the influences of the extremes and the persistence of low streamflows on local society may be considerable. Climatic changes in the watershed may be responsible for the change in the hydrologic regime of the Tarim Basin observed during the late twentieth century.

关键词： tree rings streamflow reconstruction Kuqa River Tarim Basin

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Climatic response of Pinus sylvestris var. mongolica tree-ring width and precipitation reconstruction for the northern Greater Higgnan Mountains, China, since 1720

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Research in Cold and Arid Regions 2014年第6期6卷 546-555页

作者： TongWen Zhang YuJiang Yuan WenShou Wei RuiBo Zhang ShuLong Yu Feng Chen huaming shang Li Qin ZiAng Fan Institute of Desert Meteorology China Meteorological Administration Key Laboratory of Tree-ring Physical and Chemical Research of China Meteorological Administration Key Laboratory of Tree-ring Ecology of Uighur Autonomous Region

August-June precipitation has been reconstructed back to AD 1720 for the northern Greater Higgnan Mountains, China, by use ofPinus sylvestris var. mongolica tree-ring width. The reconstruction explains the variance of 39% in observed precipitation from 1973 to 2008. Some extremely dry/wet signals in historical documents and other precipitation reconstructions in previous studies are precisely captured in our reconstruction. Wet periods occurred during the periods of 1730 to 1746, 1789 to 1812, 1844 to 1903, 1920 to 1930, 1942 to 1961, and 1985 to 1998; while periods of 1747 to 1788, 1813 to 1843, 1904 to 1919, 1931 to 1941, and 1962 to 1984 were relatively dry. Power spectral and wavelet analyses demon- strated the existence of significant 24-year, 12-year, and 2-year cycles of variability.

关键词： Greater Higgnan Mountains Pinus sylvestris var. mongolica tree-ring width precipitation reconstruction

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Tree-ring response to snow cover and reconstruction of century annual maximum snow depth for northern Tianshan Mountains, China

Tree-ring response to snow cover and reconstruction of centu...

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中国植物学会第十六次全国会员代表大会暨85周年学术年会

作者： Li Qin Yujiang Yuan Ruibo Zhang Wenshou wei Shulong Yu Ziang Fan Feng Chen Tongwen Zhang huaming shang Institute of Desert and Meteorology China Meteorological Administration/Xinjiang Laboratory of Tree Ring Ecology/Key Laboratory of Tree-ring Physical Chemical ResearchChina Meteorological Administration

Heavy snowfall and extreme snow depth cause serious losses of human life and property in the northern Tianshan Mountains almost every *** cover is an important indicator of climate *** this study,we developed five tree-ringwidth chronologies of Schrenk spruce（Picea schrenkiana *** Mey） from the northern Tianshan Mountains using standard dendrochronological *** analyses indicated that radial growth of trees in the northern Tianshan Mountains is positively affected by annual maximum snow *** relationship was validated and models of annual maximum snow depth back to the 18 th century were *** reconstruction explains 48.3% of the variance in the instrumental temperature records during the 1958/59–2003/04 calibration *** indicates that quasi-periodic changes exist on 2.0–4.0-yr,5.3-yr,14.0-yr,and 36.0-yr *** reconstructed series shows that maximum snow depth exhibits obvious stages change,the periods characterized by lower maximum snow depth were 1809/10–1840/41,1873/74–1893/94,1909/10–1929/30,1964/65–1981/82,and the periods characterized by higher maximum snow depth were 1841/42–1872/73,1894/95–1908/09,1930/31–1963/64,and 1982/83–*** lower period of annual maximum snow depth during the 1920 s–1930 s is consistent with the severe drought that occurred at this time in northern *** the 1970 s to the present,the maximum snow depth has increased clearly with the change to a warmer and wetter climate in *** reconstruction sheds new light on snow cover variability and change in a region where the climate history for the past several centuries is poorly understood.

关键词： northern Tianshan Mountains reconstruction tree-ring maximum snow depth

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天山南北坡树轮稳定碳同位素对气候的响应差异

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生态学报 2021年第14期41卷 5713-5724页

作者：秦莉尚华明张同文刘卫平张瑞波中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆维吾尔自治区树木年轮生态重点实验室中国气象局树木年轮理化研究重点实验室乌鲁木齐830002 新疆气象信息中心乌鲁木齐830002

利用采自天山南坡阿克苏河流域、天山北坡伊犁河流域和吉尔吉斯斯坦伊塞克湖流域的树木年轮样本,按照树轮稳定碳同位素研究步骤,分别建立了天山南坡和天山北坡各2条树轮稳定碳同位素去趋势序列(δ13 Ccorr)。采用相关函数和共线性分析... 详细信息

利用采自天山南坡阿克苏河流域、天山北坡伊犁河流域和吉尔吉斯斯坦伊塞克湖流域的树木年轮样本,按照树轮稳定碳同位素研究步骤,分别建立了天山南坡和天山北坡各2条树轮稳定碳同位素去趋势序列(δ13 Ccorr)。采用相关函数和共线性分析揭示了天山南北坡树轮稳定碳同位素与各气候要素之间的关系。结果表明,天山南坡树轮稳定碳同位素与生长季降水、相对湿度显著负相关,而与温度没有明显的相关关系,表明影响天山南坡树轮稳定碳同位素分馏的主要气候因子是生长季水分状况,尤其是降水;天山北坡树轮稳定碳同位素与生长季尤其是夏季的平均气温、平均最高气温和饱和水汽压亏缺显著正相关,而与降水量、相对湿度显著负相关,表明影响天山北坡树轮稳定碳同位素分馏的气候因子可能较为复杂。进一步分析表明,夏季温度、降水和相对湿度共同调控着天山北坡雪岭云杉树轮稳定碳同位素分馏。

关键词：天山雪岭云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey) 树木年轮稳定碳同位素气候响应

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树木年轮记录的阿勒泰436a来6月温度变化

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干旱区资源与环境 2010年第8期24卷 116-121页

作者：尚华明魏文寿袁玉江喻树龙张同文中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002 中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室乌鲁木齐830002 中国科学院研究生院北京100049

利用位于阿勒泰市阿尔泰山森林上限的西伯利亚落叶松树轮资料,建立了3个样点的树轮宽度年表,并将其与阿勒泰气象站的气象资料进行相关普查,结果表明树轮宽度与当年6月的温度显著正相关,该相关生理学意义明显。提取了3个采点宽度标准化... 详细信息

利用位于阿勒泰市阿尔泰山森林上限的西伯利亚落叶松树轮资料,建立了3个样点的树轮宽度年表,并将其与阿勒泰气象站的气象资料进行相关普查,结果表明树轮宽度与当年6月的温度显著正相关,该相关生理学意义明显。提取了3个采点宽度标准化年表的第一主成分,建立了第一主分量和当年6月平均温度的转换方程,方差解释量为41.5%,并通过了稳定性检验。在此基础上,重建了阿勒泰气象站436a来的6月平均温度序列,分析了温度序列的周期、突变等特征。

关键词：阿尔泰山西伯利亚落叶松树木年轮主成分分析气候变化

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天山北坡精河1615—2007年径流量变化的树轮记录

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水科学进展 2014年第6期25卷 779-788页

作者：尚华明尹仔锋陈志军魏文寿袁玉江陈荣毅中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆树木年轮生态实验室新疆乌鲁木齐830002 中国气象局树轮年轮理化研究重点实验室新疆乌鲁木齐830002 新疆气象学会新疆乌鲁木齐830002 新疆博州水文水资源勘测局新疆博乐833400

中国天山北坡西部精河流域山区的树木年轮记录了气候与水文变化过程，利用树轮宽度重建流域径流量长期变化历史对艾比湖湿地自然保护区生态保护和流域水资源利用具有重要意义。建立了精河流域山区2个采样点的天山云杉树轮宽度年表，分... 详细信息

中国天山北坡西部精河流域山区的树木年轮记录了气候与水文变化过程，利用树轮宽度重建流域径流量长期变化历史对艾比湖湿地自然保护区生态保护和流域水资源利用具有重要意义。建立了精河流域山区2个采样点的天山云杉树轮宽度年表，分析其对流域气象和水文要素的响应特征，建立了树轮宽度标准年表与精河水文站上年9月到当年8月径流量的线性转换方程（R^2=37．5％，P〈0．001），重建了公元1615--2007年的径流量变化历史。丰枯年份和持续丰枯期分析表明：精河出山口径流量重建序列包含7个丰水年和11个枯水年，且发生了13次持续丰水期和10次持续枯水期。多窗谱分析发现径流量序列在99％的置信水平上存在56．8年、6．9年、3．8年、3．4年、2．0～2．1年周期，其中6．9年对应厄尔尼诺一南方涛动（ENSO）事件的周期，同时还发现了重建序列与南方涛动指数的显著负相关（r=-0．329，n=56），表明研究区径流量受大尺度海气耦合模式的影响。精河径流量序列与天山北坡玛纳斯河和乌鲁木齐河的丰枯阶段以及天山山区、伊犁地区降水变化的干湿阶段较好的对应，表明天山北坡水文和气候变化的大尺度环流背景和驱动因子一致。

关键词：树木年轮天山云杉径流量精河

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树轮记录的阿尔泰山北部PDSI指数变化及其对额尔齐斯河径流变化影响

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干旱区资源与环境 2015年第8期29卷 93-98页

作者：陈峰袁玉江张同文尚华明喻树龙范子昂中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所、中国气象局树木年轮理化研究重点实验室、新疆维吾尔自治区树木年轮生态重点实验室乌鲁木齐830002

相关分析揭示阿尔泰山北部低海拔山地的西伯利亚落叶松树轮年表与帕尔默干旱指数(PDSI)之间存在显著相关。因此,文中利用该树轮年表重建了阿尔泰山北部过去251年来1-8月的PDSI指数变化,方差解释量达43.4%。该PDSI指数重建序列与周边地区... 详细信息

相关分析揭示阿尔泰山北部低海拔山地的西伯利亚落叶松树轮年表与帕尔默干旱指数(PDSI)之间存在显著相关。因此,文中利用该树轮年表重建了阿尔泰山北部过去251年来1-8月的PDSI指数变化,方差解释量达43.4%。该PDSI指数重建序列与周边地区PDSI指数的变化趋势比较一致,并能够表征额尔齐斯河径流变化。重建结果揭示了19世纪末期极端干旱阶段和自20世纪末期以来暖湿化的减缓。同时,研究还揭示来自北冰洋水汽和西风强度变化对于研究区干湿变化起着关键性作用。

关键词：树木年轮帕尔默干旱指数重建额尔齐斯径流阿尔泰山北部西风

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气候研究中不同时期的资料获取与重建方法综述

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气象科技进展 2013年第3期3卷 14-23页

作者：魏文寿尚华明陈峰中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所/新疆树木年轮生态实验室/中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室乌鲁木齐830002

过去30年里,全球气候变化的研究取得了世界瞩目的成就。这一研究领域中每次重要的进展,都伴随着资料获取新技术的发展和研究方法的创新。有鉴于此,主要对近30年来气候研究中不同时期(包括现代器测时期和过去气候变化代用资料)的资料获取... 详细信息

过去30年里,全球气候变化的研究取得了世界瞩目的成就。这一研究领域中每次重要的进展,都伴随着资料获取新技术的发展和研究方法的创新。有鉴于此,主要对近30年来气候研究中不同时期(包括现代器测时期和过去气候变化代用资料)的资料获取,数据资料中存在问题的甄别和处理,气候序列的重建及其他相关气候研究领域中研究方法的进展做了回顾与综述。其中过去气候变化代用资料包括树木年轮、冰芯、石笋、历史文献、黄土、湖泊沉积和岩芯等。各种代用资料在空间分布、时间分辨率和气候信息含量等方面各有优劣。文中列出了气候研究中不同时期的资料获取与重建方法的进展,其主要体现在利用更为丰富的数据来源,更为有效、更为精确地提取和利用气候代用资料,尽量减少气候重建过程和结果的不确定性。而一定的方法只是适用于一定的介质和一定的时间所反演的资料数据。并认为气候资料的多种获取手段和集成技术与研究方法的创新,将进一步推动气候和气候变化研究的发展。

关键词：气候变化代用资料获取方法

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