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期刊信息/Journal information
第四纪研究
第四纪研究

丁仲礼

双月刊

1001-7410

dsj@mail.igcas.ac.cn

010-82998119

100029

北京9825信箱

第四纪研究/Journal Quaternary SciencesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊及时反映了我国第四纪研究的最新进展，刊登了代表我国最高研究水平的优秀成果，受到广大读者的好评。为了适应新形式的需要，更好地反映我国第四纪研究欣欣向荣的局面，将原来16开本改为大16开本，较大幅度增加自由投稿所占的篇幅。
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收录年代

    树轮记录的阿尔泰山南坡过去304年夏季温度变化及水热配置模式

    李强刘禹Olga Solomina王嘉川...
    859-868页
    查看更多>>摘要：阿尔泰山南坡受到西风急流、北冰洋冷湿气流、蒙古-西伯利亚高压和亚洲低压共同影响,形成了当地特有的气候模式;同时,阿尔泰山地区是欧亚沟通的枢纽地带,气候变化对周边人类生产生活以及生态系统影响显著.因此有必要了解阿尔泰山周边气候变化长期历史,识别气候变化特征,总结规律以应对未来气候变化带来的灾害.本研究利用相关分析发现阿尔泰山南坡西伯利亚落叶松树轮宽度年表与夏季(6～7月)温度呈显著关系(r=0.626,n=58,p＜0.001),进而建立一阶线性回归模型方程定量重建了阿尔泰山南坡过去304年(1715～2018年)夏季温度变化.统计结果显示重建序列稳定可靠,并有能力代表大范围的温度变化特征.重建存在5个暖期(1740～1767 年、1775～1793 年、1837～1847 年、1898～1909 年、1990～2018 年)和 5 个冷期(1715～1727 年、1807～1828年、1848～1858年、1876～1897年、1927～1940年).虽然自1990年来温度持续上升(1990～2018年温度距平0.33 ℃),但并未超过1740～1767年的温度(温度距平0.49 ℃).结合周边降水重建序列,发现研究区域在过去3个多世纪表现出夏季水热同步的配置模式,即暖湿/冷干模态占主导地位.

    温度重建树轮宽度阿尔泰山西伯利亚落叶松

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    基于雪岭云杉树轮宽度重建中天山巴仑台地区过去565年7～9月NDVI变化

    马一凡刘禹宋慧明张权...
    869-881页
    查看更多>>摘要：归一化植被指数(NDVI)对分析植被动态及其对气候的响应至关重要,但是对天山地区而言,现有的短时NDVI数据集不能满足长时间尺度的分析需要.因此,本研究利用天山南坡巴仑台地区雪岭云杉样本建立了树轮宽度年表(STD),发现其与7～9月的NDVI显著相关(r=0.69,n=39,p＜0.001),在此基础上,设计线性回归模型,重建了研究区1455～2019年7～9月NDVI变化,方差解释量为46％.结果显示,研究区在1455～2019年期间经历了 5个植被覆盖高值期和8个植被覆盖低值期,其中1988～2019年植被生长处于历史最高水平;与周边其他重建序列对比结果表明NDVI变化存在空间差异性,中天山区域近30多年来NDVI呈现增加趋势,而西天山则呈现下降趋势;此外,分析表明降水是研究区NDVI的主要影响因素.天山地区降水主要受到海温异常和遥相关的影响,分析结果显示印度洋海温增暖和东大西洋遥相关型(EA)正相位可以使天山地区降水量增加,进而促进研究区植被的生长.该研究对理解中天山植被覆盖的长期动态变化具有一定的参考意义,并为未来植被动态演化预测提供基础数据.

    树轮宽度归一化植被指数(NDVI)重建中天山

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    树轮记录的祁连山南-北侧过去约300年干旱对比研究

    田沁花张同文张永韩禄斌...
    882-894页
    查看更多>>摘要：我国西北降雨少、变率大、干旱频率高、灾害事件频发,给社会经济造成严重后果.随着全球变暖,深入理解不同气候背景下区域干旱差异的长时间尺度特征,有助于更好地应对区域气候风险.本研究选取祁连山南、北侧5条对降水变化敏感的树轮宽度序列,依据轮宽指数划分干旱强度等级,统计干旱年份及数量,建立极端干旱年分布图表,探讨过去约300年(1701～2005年)祁连山南、北侧极端干旱事件的年际、年代际变化规律及原因.结果显示,1714年为整个研究区的干旱年;1706年、1721年、1727年、1824年和1960年为4个样点记录的极端干旱年,反映了祁连山大尺度上一致的极端干旱事件,显然18世纪祁连山区整体干旱;但过去3个世纪(1701～2005年),南、北两侧极端干旱事件在年际、年代际变化上又存在区域差异:南侧干旱期集中于18～19世纪,表现为干-干-湿,与20世纪60年代之后西北地区的干-湿转型极为吻合,而北侧干旱期集中于18世纪和20世纪,表现为干-湿-干的变化趋势,20世纪20～30年代及90年代多次出现极端干旱记录.在10年尺度上,南侧高频干旱期为1761～1770年,北侧为1711～1720年、1721～1730年和1921～1930年,北侧干旱期略频发;在30年尺度上,南侧高频干旱期为1701～1730年和1761～1790年,北侧高频干旱期为1701～1730年和1911～1940年,其中1701～1730年为南、北一致干旱期.极端干旱事件年与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和北大西洋涛动(NAO)指数的时序叠加分析初步揭示了 ENSO事件对祁连山区域极端干旱的可能影响,但两者对区域干旱的影响机理仍需更多研究验证.

    祁连山树轮宽度指数极端干旱事件大气环流指数

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    基于树木年轮重建大兴安岭北部过去242年4～7月降水量变化

    于健陈佳佳孟盛旺何怀江...
    895-907页
    查看更多>>摘要：大兴安岭北部是气候变化的敏感区之一,受限于较短的器测资料,当前对该区域降水量的年际-年代际变化认识仍很薄弱.本研究利用大兴安岭北部满归地区樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)树轮样本,建立树木年轮宽度年表,阐明制约樟子松径向生长的主要气候因子.结果表明:当年春季和生长季前期降水量是满归地区樟子松径向生长的主要限制因子.树木径向生长与当年4～7月降水量(r=0.549,p＜0.001)相关性最高.运用一元线性回归模型重建该地区过去242年(1776～2017年,EPS＞0.85)以来的当年4～7月降水量,方程方差解释量为30.1％.利用逐一剔除法(leave-one-out)和分段检验法(calibration-verification)对重建方程进行检验,均表明重建序列稳定可靠.过去242年间该地区存在着5个湿润期(1788～1805年、1841～1871年、1887～1899年、1926～1966 年和 1993～2000 年)和 6 个干旱期(1776～1787 年、1806～1840 年、1872～1886 年、1900～1925 年、1967～1992年和2001～2017年),其中1900～1925年是最严重的干旱期.重建降水量的干湿时期与其他序列结果具有较好的一致性,进一步验证了重建结果的可靠性.空间相关分析表明重建序列对于采样点周边较大范围地区4～7月降水量变化特征均具有很好的代表性.与海温数据空间相关分析显示,降水重建序列与太平洋海温呈显著正相关.多窗谱分析和小波分析表明,重建序列存在2.1、2.5、2.8、4.1、7.0和63.7年的显著周期(p＜0.01).表明研究区域降水变化在多年代际尺度上可能受到ENSO和PDO的影响.

    树木年轮气候变化降水重建大兴安岭干旱

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    白桦树轮记录的额尔古纳地区最近百年的降水变化

    陈寅一李俊霞高欣陈振举...
    908-919页
    查看更多>>摘要：利用树木年轮探测历史时期气候因子变化具有较大潜力.本研究首次基于大兴安岭西北部额尔古纳地区的白桦(Betula platyphylla)树轮样本,重建了该地区1902～2019年(EPS＞0.85)共118年6～7月的降水量变化,重建模型的方差解释量为30.4％;同时,本重建与邻近地区的历史资料有较好的对应关系,进一步验证了该重建序列的可靠性.该重建序列显示,自1902年以来本区域的降水变化相对平稳,共经历了 8个偏干旱期(1903～1916年、1924～1929 年、1937～1941 年、1949～1954 年、1965～1972 年、1979～1983 年、1990～1993 年和 2001～2007年)和 8 个偏湿润期(1917～1923 年、1930～1936 年、1942～1948 年、1955～1964 年、1973～1978 年、1984～1989年、1994～2000年和2008～2019年),不存在明显的趋势变化,其中最长的偏干旱期为1903～1916年(共14年);该重建序列具有较好的时空代表性,1967年、1968年和2003年为该时期的3个极端干旱年,1920年为该时期的1个极端湿润年.波、谱分析结果显示该地区降水存在2.2a、7～7.7a以及8～15a的准周期.另外,研究区降水变化与热带太平洋海温波动(如ENSO、PDO等)和极地海洋涛动(如AO)存在关联并受太阳活动影响.该研究不仅填补了区域空白,延长了该地区的降水记录,还证明阔叶树种白桦也是该地区可靠的树木年轮气候学代用资料.

    白桦树木年轮降水重建额尔古纳地区

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    树轮记录的乌兹别克斯坦东南部1780年以来的干湿变化

    张合理赵晓恩陈峰胡茂...
    920-927页
    查看更多>>摘要：确定干湿条件变化的控制机制,将增进对近百年气候变化的认识,对乌兹别克斯坦干旱地区气候环境变化的研究具有重要意义.本研究基于乌兹别克斯坦东南部采集的25棵树的38个树芯样本,以土耳其斯坦圆柏(Juniperus turkestanica)为研究对象,建立了 1780～2014年的可靠年表,分析了研究区树轮宽度年表与月标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,简称SPEI)之间的相关性,结果表明:在生长季,降水和气温是树木径向生长的主要限制因子,其中降水促进树木生长,气温则相反.标准年表(STD)与多月份组合气象因子相关分析,上年6月至当年5月平均SPEI与STD呈极显著正相关,相关性最大(R=0.643,P＜0.01).基于以上分析,建立了树轮宽度与SPEI6-5线性回归方程,方差解释量41.3％,P＜0.01.采用逐一剔除法检验发现,误差缩减(RE)值大于0,乘积平均数(PMT)为7.63,验证了重建的方程的可靠性和稳定性.重建了 1780～2014年SPEI6-5序列,在过去的235 a中,研究区经历了 8年极干旱年份,4年极湿润年份.研究区干湿变化主要受大气环流因子:太平洋多年代际震荡和北大西洋涛动等影响,本研究可为气候变化背景下乌兹别克斯坦东南部水资源的管理和科学合理的利用等提供数据参考.

    树轮乌兹别克斯坦东南部SPEI重建NAO和IPO

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    西藏米林高山松径向生长对气候变化的响应

    刘宇王亚锋刘波梁尔源...
    928-938页
    查看更多>>摘要：西藏东南部米林市广泛分布着高山松针叶林,很少受到人为活动的干扰,具有开展树木年代学研究的潜力.为此,本研究以藏东南米林市的高山松(Pinus densata)为研究对象,拟建立高山松树轮宽度标准年表,探讨高山松林的径向生长对气候变化的响应.相关分析和偏相关分析的结果表明,高山松的径向生长与上一年11月最低气温、当年8月最低气温和平均气温、当年4月降水和帕默尔干旱指数均呈显著正相关,与当年6月降水呈显著负相关.其中,高山松径向生长与4月降水量的相关最为显著,表明生长季初期降水量的缺乏限制了高山松的径向生长.百年尺度上高山松年表缺失轮数量有明显的上升趋势,并且缺轮数量与上一年9月至当年4月期间的逐月帕默尔干旱指数均呈显著正相关关系,表明生长季初期和末期的干旱不利于树木的生长.滑动相关分析进一步表明4月降水对高山松生长的主导作用.近一百年来米林市气候暖干化趋势显著,且季节降水分配不均,由此导致了高山松径向生长的水分限制.未来持续的气候变暖可能威胁米林市高山松林的正常生长.上述结论为快速气候变化背景下的西藏针叶林管理与保护提供了参考依据.

    树木年轮气候变化暖干气候高山松缺失轮

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    基于青海西宁墓葬出土木材的公元932～1503年祁连圆柏(Juniperus przewalskii Kom.)树轮年表

    程雪寒王树芝张启肖永明...
    939-948页
    查看更多>>摘要：考古遗址中出土的木材遗存是进行树木年轮学研究的重要材料,考古树轮年表对于文化遗存的定年、碳十四年代校正、历史气候与环境考古、森林开发与木材利用史的研究具有重要价值.然而在中国,考古树轮年表的建立尚不充分.本研究以青海省西宁市陶家寨墓群M72的出土棺木作为研究对象,利用树木年轮学与木材解剖学方法建立了河湟地区跨度为572年的祁连圆柏(Juniperus przewalskii Kom.)树轮浮动年表,根据树轮浮动年表与青海地区祁连圆柏参考年表的对比和碳十四测年结果,将年表的绝对年代确定为932～1503 A.D..结合棺内出土的"顺治通宝"铜钱,推测M72墓葬年代应为清初顺治、康熙年间,即1644～1722 A.D..研究中的木棺所用树木极有可能来自就地取材或从大通河上游至祁连山东部的森林运输而来.该年表是河湟地区第一个考古树轮年表,可为河湟地区及丝绸之路沿线的考古文化提供年代学标尺,也可为进一步认识河湟地区的气候变化与森林生态提供历史代用资料.

    考古树轮年表陶家寨墓群棺木河湟地区树轮考古学碳十四测年

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    乌兰地区青海云杉和祁连圆柏的树轮宽度:水分记录还是温度记录?

    王振波王淼王丰秦春...
    949-962页
    查看更多>>摘要：青藏高原东北部是对全球气候变化高度敏感的区域.由于其具有典型干旱、半干旱的气候特征,一般认为该地区树木的径向生长主要受水分条件控制.然而,已有研究发现,在该区域乌兰-都兰及以东地区,影响树木径向生长的气候因子较为复杂,既有水分,也有温度因素.本研究分析了乌兰地区青海云杉和祁连圆柏树轮宽度对气候的响应特征,并与德令哈地区明确指示降水的树轮宽度序列进行比较.结果表明:1)在1956～2010A.D.间,青海云杉树轮宽度记录了当年7月的温度信号,而祁连圆柏树轮宽度与当年7月温度、5～6月降水及5～7月帕默尔干旱指数(PDSI)均显著相关;2)两个树种径向生长对气候的响应在1970～1980 A.D.开始发生了变化:对当年7月温度的响应逐渐增强,而对前一年7月至当年6月降水的响应呈现出先下降再上升的趋势,同时对生长季5～7月PDSI的响应逐渐减弱;3)在1789～2010 A.D.更长的时段内,乌兰地区青海云杉和祁连圆柏与德令哈指示降水变化的树轮序列高度相关.以上结果表明,在器测记录以前的时段,乌兰地区青海云杉和祁连圆柏树轮宽度仍主要反映水分条件(降水和干湿)的变化,而器测记录以来其对当年7月温度的显著响应可能与近几十年来的西北地区暖湿化有关.未来在树木生长-气候响应模式发生转变的地区,需要综合考虑不同时间长度的树轮-气候响应关系来进一步明确树轮序列所包含的气候信息.

    径向生长青藏高原东北部气候变化青海云杉祁连圆柏

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    川西高原四川红杉树轮宽度和密度对气候的响应分异性

    李名勇段建平王丽丽
    963-975页
    查看更多>>摘要：探究树木生长对气候的响应可为预测气候变化背景下树木生长及森林生产力未来趋势提供重要信息.结合树轮宽度和密度多指标数据,本研究分析了我国西南地区四川红杉(Larix mastersiana)生长对气候的响应特征及其在时间上的变化情况.研究结果显示,四川红杉年轮宽度指数、早材宽度指数与晚材宽度指数之间存在显著(P＜0.01)的正相关,表明这3个轮宽指标值的年际变动具有高度的同步性;最小密度和早材平均密度变化呈现极显著(P＜0.01)正相关,表明这两个密度指标的年际变化也存在高度的同步性;最大密度与晚材平均密度高度相关,指示这两个指标也具有紧密的关联性.各树轮指标对气候要素的响应分析表明:树轮宽度指标(年轮宽度指数、早材宽度指数和晚材宽度指数)与生长季(5月、6月)降水变化呈正相关,而与生长季前的冬季(1月、2月)降水变化呈负相关;与轮宽指标不同,树轮密度指标(早材平均密度指数、最小密度指数、晚材平均密度指数和最大密度指数)的变化则主要受温度影响.早材平均密度指数、最小密度指数与生长季早期(3月、4月、5月)温度具有较高的正相关关系,而晚材平均密度指数、最大密度指数与生长季后期(9月、10月)温度呈显著正相关.各树轮指标指数序列与气候要素的滑动相关分析结果显示:两个与早材相关的密度指标(即早材平均密度和最小密度)与温度的相关关系在近期呈现增强趋势,晚材平均密度、最大密度与生长季早期(5月)温度的相关关系在时间上存在不稳定性、而与生长季后期(9月、10月)温度的关系相对稳定.该研究揭示了四川红杉各树轮指标对气候要素的响应的差异性及其在时间上的稳定性,有助于理解川西高原地区针叶树种生长与气候之间的响应关系.

    四川红杉树木生长树轮宽度树轮密度气候变化川西高原

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