我国亚热带典型地区多指标树轮气候学研究

Dendroclimatology, which is one of the important means in past climate change research, plays an irreplaceable role in revealing the characteristics and mechanisms of past climate change. However, there are some important limiting factors that restrict the development of dendroclimatology. For example, the singleness in adoption of tree ring parameters, the significant differences between tree ring and climate relationships at different time frequencies, and the less fine time scale in analyzing the relationship between tree ring and climate. It is difficult to achieve an effective solution to the upper problems by traditional research method. With the development of the concept of multi-proxy dendroclimatology, micro-environment meteorological observation technology and tree growth monitoring technology, it provides a good opportunity to solve these problems. Based on the tree-ring technology and the multi-proxy establishment and combination ideas in the Shennongjia area (a typical area of subtropical China), we aim to achieve the access to further explore the climate signal imbedded in tree-ring parameters, identify the relationship between tree-ring parameters and climate at fine time scale, and ultimately, reconstruct the past climate change. The research results not only can provide scientific reference and basis for exploring the climate signal imbedded in tree-ring parameters by their combination, but also can provide scientific data for climate change research.

树轮气候学在揭示过去气候变化规律及机理的研究中发挥着不可替代的作用，是过去气候变化研究的重要手段之一。然而，树轮指标应用单一、不同频率上树轮-气候关系差异显著、树轮-气候统计关系时间尺度欠精细等问题成为限制树轮气候学发展的重要因素。仅局限于传统研究方法，难以实现上述问题的有效解决。随着树轮气候学多指标理念的发展以及微环境气象观测技术、树木生长监测技术的进步，为上述问题的解决提供了良好机遇。本项目拟选择我国亚热带典型地区（神农架），以树轮技术为依托，以树轮多指标构建及组合思想为突破，实现树轮指标蕴含气候信号的深入挖掘、精细时间尺度树轮-气候间关系的辨析、气候重建等研究目标。研究结果可为基于多指标组合方法进行树轮指标蕴含气候信号深入挖掘提供借鉴，可为气候变化相关研究提供科学数据。

近年来亚热带地区树轮研究得到越来越广泛的关注，并取得了显著的成果。然而，与寒冷、干旱地区相比，亚热带地区树轮研究仍然有待发展。树轮指标应用单一、不同频率上树轮-气候关系差异显著、树轮-气候统计关系时间尺度欠精细等问题成为限制亚热带地区树轮气候学发展的重要因素。仅局限于单一研究方法，难以实现上述问题的有效解决。随着树轮气候学多指标理念的发展以及微环境气象观测技术、树木生长监测技术的进步，为上述问题的解决提供了良好机遇。本项目以我国亚热带典型地区树轮多指标构建思想为突破，实现树轮指标蕴含气候信号的深入挖掘、精细时间尺度树轮-气候间关系的辨析、气候重建等研究目标。项目构建了树轮宽度年表、树轮同位素年表、树轮灰度年表以及树轮细胞年表，通过与气候要素的相关分析发现，树轮宽度年表在低频上与气温具有较好的相关性，但在高频上表现不佳；树轮灰度年表展示了与8月气温较高的相关性，其中蓝光强度表现最佳，基于此重建了神农架地区8月气温的变化，方差解释量为46.7%；树轮氢、氧同位素与海洋表面温度具有较好的关联，基于此重建了孟加拉湾1月海温变化，方差解释量为44.9%；不同树轮细胞参数与气候要素关系呈现多样化，连同其他树轮参数一起为深入挖掘多种气候信号奠定了基础。树木生长监测发现树木最快生长速率在夏至日前后，树木径向生长与日最大降水量之间具有密切关系。研究结果可为基于多指标方法进行亚热带地区树轮指标蕴含气候信号深入挖掘提供借鉴，也可为气候变化相关研究提供科学数据。