福州鼓山马尾松年轮α-纤维素稳定碳同位素组成及其对气候变化的响应

论文摘要

对采自福建省福州市鼓山的马尾松（Pinus massoniana）年轮样本进行定年,并测定年轮a-纤维素稳定碳同位素组成（613C）,通过对1975-2009年共计35年来的年轮δ13C与大气C02浓度及大气温度、降雨量、大气相对湿度、日照、风等气候因子的相关分析,探究马尾松年轮a-纤维素δ13C对气候变化的响应特征。研究结果如下：（1）1975-2009年,马尾松年轮a-纤维素δ13C在-24.73‰—-23.28‰范围内变动,平均值为-23.85‰,其序列总体呈下降趋势。（2）马尾松年轮α-纤维素613C低频序列与大气C02浓度呈极显著负相关（r=-0.997,P<0.01）,表明其对大气CO2浓度变化极为敏感。（3）马尾松年轮α-纤维素613C高频序列（△δ13C序列）与年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温呈极显著正相关（r分别为0.725,0.696,0.707,P<0.01）；与年平均大气相对湿度呈极显著负相关（r=-0.703,P<0.01）；与年平均日照总时长呈显著负相关（r=-0.362,P<0.05）；与年平均降雨量和年平均风速呈正相关,但相关均不显著。表明马尾松年轮α-纤维素△δ13C序列对各气候因子的变化均有较大响应,但敏感度不一。（4）将△δ13C序列进行自相关分析,其一阶、二阶、三阶自相关系数分别为：0.840,0.717,0.582,均通过信度为0.01的F显著检验,表明马尾松年轮△δ13C序列对气候因子的响应有较强的“滞后效应”,即△δ13C序列不仅与马尾松当年的生长状况有关,而且与前几年的生长情况亦相关,可见前几年气候要素也间接影响到年轮δ13C。其中,以大气温度和大气相对湿度对“滞后效应”的影响最显著。（5）逐步回归分析结果表明,前一年年平均温度（X1）、当年春季平均大气相对湿度（X2）和当年日照总时长（X3）3个气候因子是影响马尾松年轮a-纤维素δ13C的主要气候因子,其影响程度为X1>X2>X3,三者累计解释了35年来马尾松年轮δ13C序列77.5%的变化。（6）由回归分析建立的年轮δ13C（或△δ13C）序列对各影响因子的响应方程,初步重建了大气CO2浓度和前一年年平均气温2个影响年轮δ13C（或△δ13C）序列的主要因子,结果表明,两因子的重建值与实测值吻合度均较好（r分别为0.997和0.727,P<0.01）。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 目录
• 1 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的与意义
• 1.3 国内外研究概况
• 1.4 年轮稳定同位素研究概况
• 1.5 研究目标和研究内容
• 1.6 技术路线
• 2 研究区概况与研究方法
• 2.1 研究区概况
• 2.2 试验材料
• 2.3 研究方法
• 3 结果与分析
• 3.1 马尾松年轮样本基本信息
• 13C特征'>3.2 马尾松年轮α-纤维素δ¹³C特征
• 13C序列特征'>3.3 马尾松年轮α-纤维素△δ¹³C序列特征
• 13C与大气CO₂浓度的关系'>3.4 马尾松年轮α-纤维素δ¹³C与大气CO₂浓度的关系
• 2浓度的关系'>3.5 马尾松年轮宽度与大气CO₂浓度的关系
• 13C序列对气候因子的响应特征'>3.6 马尾松年轮α-纤维素△δ¹³C序列对气候因子的响应特征
• 13C序列多元回归与响应方程的建立'>3.7 马尾松年轮δ¹³C序列多元回归与响应方程的建立
• 4 结论
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历