华南树轮稳定同位素气候意义研究

The Southern China area is vast with less tree ring climate studies. This proposal plans to determine the tree-ring stable carbon (δ13C) and oxygen (δ18O) isotopes ratios based on the accurately cross-dated tree ring samples from Southern China area. We purpose to establish hundreds of years' tree-ring δ13C and δ18O series respectively, and reconstruct the variations of the climate parameters and drought history in this region. The pattern of regional climate variations, as well as the response of study area to climate change will be investigated through the tree-ring δ13C and δ18O series. By employing the physiological model of tree-ring δ18O, the history of precipitation δ18O in this region will be reconstructed to detect the relationship between precipitation δ18O and climate parameters for understanding the climate significances of precipitation δ18O in the Southern China area. This proposal is expected to seek climate change over Southern China area and achieve significant breakthrough in the field of tree-ring isotopes studies.

中国华南地区是树轮气候研究的薄弱地区，本研究以采自华南地区的树轮样本为研究对象，在准确定年的基础上开展树轮稳定同位素（C、O）研究，建立华南地区过去数百年来的树轮δ13C和δ18O序列，恢复该区域过去气候参数、干旱历史等变化。并通过研究区树轮稳定同位素序列探讨区域气候变化规律，调查华南地区气候对全球变化的响应。使用树轮氧同位素生理模型，重建华南地区降水氧同位素的变化历史，揭示华南地区降水氧同位素的气候意义，有望在树轮稳定同位素研究领域实现重大突破。

我国华南地区树轮研究仍然较少。树轮宽度在该地区存在交叉定年困难，气候意义不明确的缺点。本研究针对这些缺点，设计在我国华南地区进行树轮稳定碳、氧同位素研究，建立华南地区过去数百年来的稳定碳、氧同位素年表，探讨它们反映的气候变化序列，调查华南气候变化对全球变化的响应。原计划发表SCI论文4-6篇，实际发表SCI论文8篇，并且在Nature子刊发表论文一篇。超额完成任务。其中，台湾树轮同位素为目前亚洲最长的树轮稳定氧同位素序列，该序列定量恢复了中太平洋Nino4区SST在过去818年来的变化，是Nino4区最长的年分辨率SST纪录，已经发表于Nature Communications。在浙江天目山获取了过去近四个世纪以来的树轮稳定碳同位素序列，反映了我国东南沿海地区的相对湿度变化，另外在尧山，桂林等地获得了树轮稳定氧同位素变化序列，这些序列均反映了当地水文气候变化特征。我国华南地区树轮同位素序列均反映了最近几十年来的快速变干事件，为了进行对比工作，本课题在我国北方的包头和医巫闾山分别获取了树轮宽度反映的PDSI和相对湿度序列。此外，为了与华南地区树轮宽度进行对比，我们设计了福建和大别山树轮宽度研究，他们分别反映降水和区域温度信息。本课题后续将结合对比北方树轮宽度信号以及华南宽度信号来调查我们整个东部区域的变干趋势。