近百年来我国东部季风区树轮稳定氧同位素的气候意义

The proposal projects to collect five groups of tree-ring samples from the East China. The tree-ring stable oxygen isotope ratios will be determined for last a hundred years. By calculating the correlation between the tree-ring stable oxygen isotopes series and meteorological records, we will detect the climate controlling factor of the tree-ring stable oxygen isotope ratios in the five sampling sites, respectively. We also will investigate on whether there exists a same trend among the five tree-ring stable oxygen isotopes series. In addition, the tree-ring stable oxygen isotopes series will be compared with several stable oxygen isotopes records of stalagmites over the East China, and some time series of large-scale atmospheric circulations such as Monsoon and ENSO for the last 100 years. The results of this study may be contributed to understand several issues as follows: quantification reconstructions of climate factors by tree-ring stable oxygen isotopes, establishing the first tree-ring stable oxygen isotopes net in the East Asia, extracting common climate signals from regional tree-ring stable oxygen isotopes records, and combining tree-ring and stalagmite stable oxygen isotopes to enhance climate significances. Furthermore, this study will supply the fundamental understanding for large-scale and long-term tree-ring stable oxygen isotopes studies over the East Asia in the future.

本项目拟在我国105 E以东典型季风区内采取5组树木年轮样本，测量近百年来树轮稳定氧同位素比率，调查最近50年来它们对气象资料的响应关系以及紧密程度，确定控制树轮氧同位素的主要因素，探讨5组树轮氧同位素序列变化以及对气候响应的异同。对比最近100年来，树轮氧同位素与基于器测的大尺度气候动力特征（季风、ENSO等）和我国东部石笋稳定氧同位素的变化趋势，探寻它们的关系。项目的研究成果对于寻找树轮氧同位素定量化气候重建指标，建立东亚树轮氧同位素网络，提取区域树轮氧同位素气候信号，树轮与石笋氧同位素多指标结合进行气候重建，具有重要意义，可以为今后东亚季风区树轮氧同位素进行大规模，长尺度的气候研究提供科学依据。

树轮稳定同位素由于生理机制相对明了，研究需要样本较少，能够保留相对较多的低频气候变化信号等优点，成为最近十几年来高分辨率气候变化研究中的一个新兴手段。但也由于树轮稳定同位素研究的缺点，例如实验花费较大，耗时较长以及所需测量仪器限制等原因，导致了我国树轮稳定同位素研究还处于起步阶段，目前仅有的一些研究大多集中于我国西部。本项目着眼于我国东部（105°E以东）几个典型地点的树轮稳定氧同位素的气候意义进行研究。在方法学方面，我们改进了工业上提取纤维素的方法，使化学实验时间大大缩短；样本获取方面，我们已在6个采样点采集到了合适的树轮样本，并进行同位素分析；在本课题的资助下，共发表SCI论文4篇，其中第一资助3篇，第二资助1篇，超额完成任务书规定任务；通过本课题的研究，我们发现在我国东部地区，树轮稳定氧同位素变化主要受制于相对湿度，其次，在有些地区，降水也起到了一定的作用；在大尺度气候控制因子方面，我们发现ENSO对我国东部树轮稳定氧同位素均有不同程度的影响；更进一步研究发现，华北树轮中的ENSO信号实际上来自于印度水汽的传承。本课题的实施，使我们大体上了解我国105°E以东几个典型地区树轮稳定氧同位素的气候意义以及它们所反映的共同大气控制因子，为今后在我国东部地区进行大规模的树轮稳定氧同位素研究提供基础数据。