摘要
2022年长江流域干旱对社会经济和生态环境造成了重大影响。在预计的气候变化下，径流不稳定性的增加对水资源管理提出了严峻的挑战，特别是在一些作为调水工程潜在水源地的大河支流。嘉陵江作为长江流域面积最大的支流，横跨暖温带和亚热带，地质组成复杂，地貌类型丰富，是长江上游水源涵养与生物多样性重要生态功能区，但也是我国水土流失防护重点区域。嘉陵江上游水力资源丰富，是中国最早开展水电开发的地区之一，其水库数量在长江所有支流中位于首位。深入对嘉陵江流域径流变化规律及成因的研究，有利于我们完善该区域水资源管理。但现有器测资料及文献资料相对缺乏，借助高分辨率且易获取的树木年轮数据进行重建分析是科学有效的。 本文在嘉陵江上游的甸山、尖崖湾、灵官峡、下山村和姚山村5个采样点105颗白皮松（Pinus bungeana Zucc.)上共采集199颗芯，经过样本处理，轮宽测量，建立一条有效重建年份为1722-2022年的年轮宽度序列。分析了嘉陵江上游树木生长对气候的响应，以及径流变化与气候因子间的关系。探讨了径流重建序列的空间代表性、变化规律以及可能的驱动因素。主要结论如下: (1)在嘉陵江上游，降水是树木生长主要的促进因素，高温将会抑制树木生长。树轮年轮宽度年表中所含径流信号高于降水信号。降水几乎决定其径流变化，而温度对嘉陵江上游径流的影响不明显。 (2)利用树轮宽度指数重建了 1722-2022年前一年12月到当年6月嘉陵江上游径流序列，方差解释量为40.5％。重建序列301年间高、低径流年数量相当，分别为51年和52年，极端高径流年有4年，极端低径流年有8年。径流重建序列经历了 1722-1742，1769-1790,1799-1808,1840-1849,1862-1874,1887-1896,1940-1958 和 1982-1995 年 8 个连续高径流期，经历了 1743-1768,1821-1839,1875-1886,1915-1939,1971-1981 和 1996-2009 年 6 个持续低径流期。多窗谱分析表明径流重建序列存在2-5年的年际周期和20-30年的年代际周期。 (3)极端径流事件均与历史文献所记载的研究区干旱相对应。重建序列与研究区网格化降水、SPEI、G-RUN径流和CNRDv1.0径流数据存在显著相关性(P＜0.01),与周边重建的气候水文序列相关性也极高(P＜0.001),能够捕捉到中国中北部和长江中下游的水文气候变化。径流重建序列与附近气候水文重建序列存在最长的共同低值期（1996-2008年）。 （4）嘉陵江上游径流变化受到海气相互作用，全球气候变化和人类活动的共用影响。ENSO暖事件和IPO正相位时，西风急流位置偏南，南风异常，研究区降水增加。NAO正相位时，东亚夏季风偏强，嘉陵江上游区域降水出现正异常。全球气候变暖以及水资源的过度开发利用使得嘉陵江上游径流减少，而大坝和水库的修建有助于缓解嘉陵江上游流域极端水文事件带来的危害。2022年作为少见的低径流事件并未造成非常严重旱灾得益于水利工程的调节以及灾害预警机制。在极端降水和干旱事件的强度和频度增加的气候变化背景下，仍需要形成更加完善水资源管理措施以应对由于气候变化导致的水灾害。
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