秦岭-关中一带气候环境演变的树轮记录及模拟研究

There is great impact of climate change on agricultural production of our country, which even relates to the social stability. This proposal intends to collect tree-ring samples from Qinling-Guanzhong region where the agricultural accounts for a large proportion of social production, to carry out tree-ring climate studies. Based on tree-ring width, the chronologies for last hundreds of years will be established, and the climate factors affecting tree growth will be extracted and reconstructed for the past years. According to the reconstructions, the temporal and spatial characteristics of climate variation will be analyzed. Besides, the main crop yield information of the study region will be introduced to explore the correlation or covariant relationship between climate change and crop yield variation. And a model among tree-ring width index, climate factor and crop yield will be established. The results of this basic research may be applied to the agricultural guidance.

气候变化对我国农业生产影响重大，甚至关乎社会稳定。本项目拟于秦岭-关中一带这一农业富庶地区采集适合的树轮样本，开展树轮气候变化研究，建立这一区域过去数百年来的树木年轮宽度年表。基于树轮宽度指标提取研究区内影响树木径向生长的气候因子，恢复研究区过去数百年的气候变化历史，分析其时空变化特征，掌握气候变化规律。在此基础上，结合陕西关中地区主要农作物产量信息，尝试寻找气候因子变化与作物产量变化之间的相关或共变关系，建立树轮宽度指数-气候因子-作物产量三者之间的关系模型，以期将树轮气候学这一基础研究应用于农耕指导。

在秦岭中部的通天河森林公园、嘉陵江源头及秦岭东梁等三地获取了秦岭冷杉树轮样本，基于树轮宽度开展树轮气候学研究，重建了研究区过去上百年气候（主要是温度）变化历史，并探讨了研究区温度变化与大尺度气候变化的联系。其中，通过对通天河森林公园的树轮样本（TTH01）进行分析，采用标准树轮宽度年表的一阶差序列进行气候响应分析，重建了该地区过去138年平均最低气温年际变化历史。该研究结果以SCI论文形式发表在期刊International Journal of Biometeorology上。对嘉陵江源头的树轮样本（JLJ01、JLJ02），采用样条函数去趋势法建立了树轮宽度标准年表，并分析了年表与气象数据的相关关系，发现年表与凤县3-4月平均最低温具有较高相关性，即嘉陵江源头地区树轮宽度标准年表在一定程度上可以反映这一地区3-4月平均最低温度的变化，且嘉陵江源头地区树轮生长季初期轮宽变化是具有一定区域代表性的。秦岭东梁地区的DL01组样本包含秦岭冷杉及落叶松两种树种。经测量树轮宽度发现，两个树种年轮宽度变化并不一致，说明冷杉与落叶松对气候的响应不尽相同，并不能合并为一组用来进行气候分析。因而下一步的工作计划即为在该地分别采集两种树种的更多样本以进行树轮气候响应及重建分析。