全 文 ：第 ３６ 卷第 １０ 期
２０１６年 ５月
生 态 学 报
ＡＣＴＡ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１０
Ｍａｙ，２０１６
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
基金项目：国家自然科学基金资助项目 （ ４１２７５１２０， ４０９７５０５６）；科技部气象行业专项资助项目 （ ＧＹＨＹ２０１２０６０１４）；科技支撑资助项目
（２０１２ＢＡＣ２３Ｂ０１）；自治区重点实验室开放课题基金项目（ＸＪＤＸ０９０９⁃２０１２⁃０４）
收稿日期：２０１４⁃１０⁃２０； 　 　 网络出版日期：２０１５⁃０９⁃２８
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｙｕａｎｙｕｊ５５０２＠ ｓｉｎａ．ｃｏｍ
ＤＯＩ： １０．５８４６ ／ ｓｔｘｂ２０１４１０２０２０６０
姜盛夏，袁玉江，陈峰，尚华明，张同文，喻树龙，秦莉，张瑞波．树轮宽度记录的额尔齐斯河上游地区过去 ２９１ 年的降水变化．生态学报，２０１６，３６
（１０）：２８６６⁃２８７５．
Ｊｉａｎｇ Ｓ Ｘ， Ｙｕａｎ Ｙ Ｊ， Ｃｈｅｎ Ｆ， Ｓｈａｎｇ Ｈ Ｍ， Ｚｈａｎｇ Ｔ Ｗ， Ｙｕ Ｓ Ｌ， Ｑｉｎ Ｌ， Ｚｈａｎｇ Ｒ Ｂ．Ａ ２９１ ｙｅａｒ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ Ｉｒｔｙｓｈ ｒｉｖｅｒ ｂａｓｉｎ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｒｅｅ⁃ｒｉｎｇ ｗｉｄｔｈ．Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２０１６，３６（１０）：２８６６⁃２８７５．
树轮宽度记录的额尔齐斯河上游地区过去 ２９１ 年的降
水变化
姜盛夏１，２，袁玉江１，∗，陈　 峰１，尚华明１，张同文１，喻树龙１，秦　 莉１，张瑞波１
１ 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所，中国气象局树木年轮理化研究重点实验室，新疆树木年轮生态实验室，乌鲁木齐　 ８３０００２
２ 新疆大学资源与环境科学学院，乌鲁木齐　 ８３００４６
摘要：利用采自额尔齐斯河上游 ６个采点的西伯利亚云杉（Ｐｉｃｅａ ｏｂｏｖａｔａ Ｌｅｄｅｂ）树轮样本建立了区域树轮宽度年表。 与气候要
素的相关分析表明，该地区树木径向生长主要受降水制约，区域树轮宽度年表与富蕴气象站上年 ７月至当年 ６月的降水总量相
关显著。 在此基础上建立了转换方程，重建了额尔齐斯河上游地区 １７２２—２０１２ 年上年 ７ 月至当年 ６ 月的降水总量，方差解释
量高达 ５５．１％（调整自由度后为 ５４．２％）。 重建结果显示，该地区过去 ２９１年间存在 ９个降水偏多的时期和 ８ 个降水偏少的时
期。 降水重建序列还存在 ２．１ａ和 ３．２ａ的显著周期及 ２．３、２１．６、２４．３ａ的较显著周期，并且在 １８７６—１８７７ 年及 １９８３ 年前后发生
了降水突变。 空间相关分析表明，重建的上年 ７月至当年 ６月降水量对额尔齐斯河上游阿勒泰地区的降水量具有很好的空间
代表性。 此外，重建结果还与周边地区其他基于树轮资料重建的降水序列的干湿变化有较好的一致性。
关键词：额尔齐斯河上游；西伯利亚云杉；树轮宽度；降水重建
Ａ ２９１ ｙｅａｒ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｕｐｐｅｒ Ｉｒｔｙｓｈ ｒｉｖｅｒ ｂａｓｉｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ｔｒｅｅ⁃ｒｉｎｇ ｗｉｄｔｈ
ＪＩＡＮＧ Ｓｈｅｎｇｘｉａ１，２， ＹＵＡＮ Ｙｕｊｉａｎｇ１，∗， ＣＨＥＮ Ｆｅｎｇ１， ＳＨＡＮＧ Ｈｕａｍｉｎｇ１， ＺＨＡＮＧ Ｔｏｎｇｗｅｎ１， ＹＵ Ｓｈｕｌｏｎｇ１，
ＱＩＮ Ｌｉ１， ＺＨＡＮＧ Ｒｕｉｂｏ１
１ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｄｅｓｅｒｔ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ， Ｃｈｉｎａ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ， Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｔｒｅｅ⁃ｒｉｎｇ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ
Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ， Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｔｒｅｅ Ｒｉｎｇ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｕｒｕｍｑｉ ８３０００２， Ｃｈｉｎａ
２ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｕｒｕｍｑｉ ８３００４６， Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｄｅｎｄｒｏｃｌｉｍａｔｏｌｏｇｙ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ ｐａｓｔ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ． Ｏｗｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｅ ｄａｔｉｎｇ， ａｎｎｕａｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ， ａｎｄ ｃｏｍｐａｒａｂｉｌｉｔｙ ｗｉｔｈ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ ｄａｔａ， ｔｒｅｅ⁃ｒｉｎｇ ｄａｔａ
ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｒｃｈｉｖａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ｐａｌｅｏｃｌｉｍａｔｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｗｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｓｉｂｅｒｉａｎ ｓｐｒｕｃｅ （Ｐｉｃｅａ ｏｂｏｖａｔａ
Ｌｅｄｅｂ） ｔｒｅｅｓ ｗｉｔｈ ｌｉｔｔｌｅ ｏｒ ｎｏ ａｐｐａｒｅｎｔ ｅｖｉｄｅｎｃｅ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｏｒ ｏｔｈｅｒ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ ｆｏｒ ｓａｍｐｌｉｎｇ． Ｔｒｅｅ⁃ｒｉｎｇ ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｔ ｓｉｘ
ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｓｉｔｅｓ ｗｅｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｆｏｒ Ｓｉｂｅｒｉａｎ ｓｐｒｕｃｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｕｐｐｅｒ Ｉｒｔｙｓｈ Ｒｉｖｅｒ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ａ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｔｒｅｅ⁃ｒｉｎｇ ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ
（ＲＴＣ） ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｔｒｅｎｄｅｄ ｄａｔａ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｔｒｅｅ ｃｏｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｘ ｓｉｔｅｓ． Ｗｅ ａｎａｌｙｚｅｄ
ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ＲＴＣ ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｄａｔａ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｕｙｕｎ ｗｅａｔｈｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ
ｔｈａｔ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｔｈｅ ｒａｄｉａｌ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｓｐｒｕｃｅ ｔｒｅｅｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｇｉｏｎ． Ｔｈｅ ＲＴＣ ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ ｓｈｏｗｅｄ
ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｒｅｖｉｏｕｓ Ｊｕｌｙ ｔｏ Ｊｕｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｙｅａｒ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｗｅ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ａｎｎｕａｌ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ （Ｊｕｌｙ—Ｊｕｎｅ） ｏｆ ｔｈｅ Ｕｐｐｅｒ Ｉｒｔｙｓｈ Ｒｉｖｅｒ ｂａｓｉｎ ｆｒｏｍ １７２２
ｔｏ ２０１２． Ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ ５５．１％ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｌ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｖａｒｉａｎｃｅ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ
１９６３—２０１２． Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｓｔ ２９１ ｙｅａｒｓ， ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｎｉｎｅ ｗｅｔ ｐｅｒｉｏｄｓ ａｎｄ ｅｉｇｈｔ ｄｒｙ ｐｅｒｉｏｄｓ． Ｔｈｅ ｗｅｔｔｅｓｔ ｐｅｒｉｏｄ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｆｒｏｍ
１９８４ ｔｏ ２００８， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｒｉｅｓｔ ｐｅｒｉｏｄ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｆｒｏｍ １８７７ ｔｏ １８９１． Ｔｈｅ ｐｅｒｉｏｄ １８２９—１８７６ ｗａｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｗｅｔ ｐｅｒｉｏｄ，
ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｐｅｒｉｏｄ １８０７—１８２８ ｗａｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ ｄｒｙ ｐｅｒｉｏｄ． Ｐｏｗｅｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｏｆ ｓｏｍｅ
ｄｅｃａｄａｌ （２１．６ ａｎｄ ２４．３ ｙｅａｒ） ａｎｄ ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌ （２．１， ２．３ ａｎｄ ３．２ ｙｅａｒ） ｃｙｃｌｅｓ． Ａ ｍｏｖｉｎｇ ｔ⁃ｔｅｓｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ａｎ ａｂｒｕｐｔ
ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ １８７６—１８７７ ａｎｄ １９８３ ｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｇｉｏｎ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｐａｔｉａｌ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ
ｔｈａｔ ｏｕｒ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｅｌｌ （ ｒ＞０．６） ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｊｕｌｙ—Ｊｕｎｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｇｒｉｄｄｅｄ ｄａｔａ ｏｖｅｒ ａ ｌａｒｇｅ ａｒｅａ
ｏｆ ｔｈｅ Ａｌｔａｙ ｒｅｇｉｏｎ， ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ａｌｔａｙ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ． Ｗｈｅｎ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ ｔｒｅｅ
ｒｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ａｒｅａ， ｏｕｒ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｒｅｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ
ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： Ｕｐｐｅｒ Ｉｒｔｙｓｈ Ｒｉｖｅｒ； Ｐｉｃｅａ ｏｂｏｖａｔａ Ｌｅｄｅｂ； ｔｒｅｅ⁃ｒｉｎｇ ｗｉｄｔｈ； ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
在中国西北地区，大部分气象站的记录均不超过 ７０ａ，这对研究降水的变化特征而言太短，因此利用树木
年轮作为代用资料来延长气象记录已被广泛应用。 自 ２０世纪 ８０年代起，一些学者就在中国境内额尔齐斯河
周边地区开展了树轮研究工作。 李江风、袁玉江等人对新疆阿尔泰山南坡气温、降水及额尔齐斯河径流量进
行了重建［１⁃３］。 张同文等人利用树轮宽度重建了阿勒泰西部的降水、气温及积雪深度［４⁃６］。 陈峰等人利用阿
尔泰山西伯利亚落叶松的树轮宽度和最大晚材密度来揭示了气候变暖的趋势并进行了降水重建［７⁃８］。 张瑞
波和徐国保等人分别利用树轮中的 δ１３Ｃ和 δ１８Ｏ同位素重建了阿勒泰地区的夏季气温和相对湿度［９⁃１０］。 尚华
明等人对位于哈萨克斯坦境内的阿尔泰山进行了树轮研究，重建了当地 ３１０ 年来的初夏气温［１１⁃１２］。 此外，也
有一些俄罗斯学者对阿尔泰山进行了树轮气候学研究［１３⁃１５］。
前人对该地区的树轮研究几乎都是采用西伯利亚落叶松（Ｌａｒｉｘ ｓｉｂｉｒｉｃａ Ｌｅｄｅｂ）进行的，而本文利用采自阿
尔泰山南坡额尔齐斯河上游的西伯利亚云杉（Ｐｉｃｅａ ｏｂｏｖａｔａ Ｌｅｄｅｂ），分析其树木年轮径向生长对区域气候的
响应，进而重建了当地 １７２２—２０１２年上年 ７月至当年 ６月的降水量，并分析其变化特点。 本文有助于加深对
额尔齐斯河上游地区历史气候的认识，帮助人们了解该地区对全球气候变化的响应，还对完善阿尔泰山的树
轮资料和气候预测有重要意义。
１　 资料与方法
１．１　 研究区概况
额尔齐斯河发源于阿尔泰山东段南麓即富蕴县东北部，在我国自东南向西北流淌，于哈巴河县北湾地区
流出国界，流经哈萨克斯坦和俄罗斯，最终注入北冰洋。 在我国境内干流总长 ５９３ｋｍ，干流流域面积 ５ 万
ｋｍ２ ［１６］。 额尔齐斯河上游的阿尔泰山区受来自大西洋的西风气流的影响，并因为山地的阻挡抬升作用，降水
充足，山区森林资源丰富。 西伯利亚云杉主要分布在海拔 １２００—１８００ｍ，其耐阴、耐寒，多生长于沟谷和多石
头的地方。
１．２　 样本采集及年表的建立
中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所于 ２０１０年 ７月下旬及 ２０１３年 ８月上旬，在额尔齐斯河上游的福海
和富蕴林场选取了 ６个采样点进行树芯样本采集（图 １），共采集了 １７９棵西伯利亚云杉，３１８个样芯。 表 １为
额尔齐斯河上游树轮采样点概况。 这些采样点都位于森林中下部，海拔较低，其中大部分采样点石头多，土
层薄。
７６８２　 １０期 　 　 　 姜盛夏　 等：树轮宽度记录的额尔齐斯河上游地区过去 ２９１年的降水变化 　
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图 １　 额尔齐斯河上游树轮采样点及气象站分布图
Ｆｉｇ．１　 Ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｓｉｔｅｓ ａｎｄ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｓｔｒｅａｍ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｒｔｙｓｈ Ｒｉｖｅｒ
表 １　 额尔齐斯河上游树轮采样点概况
Ｔａｂｌｅ １　 Ｇｅｎｅｒａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ ｓｉｔｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｓｔｒｅａｍ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｒｔｙｓｈ Ｒｉｖｅｒ
采样点
Ｓａｍｐｌｉｎｇ ｓｉｔｅｓ
代码
Ｃｏｄｅ
纬度 Ｎ
Ｌａｔｉｔｕｄｅ
经度 Ｅ
Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ
海拔 ／ ｍ
Ａｌｔｉｔｕｄｅ
样本量 ／ （株 ／芯）
Ｓａｍｐｌｅ ｓｉｚｅ
夏什克 ＸＳＫ ４７°４２′０７″ ８８°５９′０６″ １２１６ ２６ ／ ４７
塔里德萨依 ＴＬＤ ４７°４８′３８″ ８８°５９′４７″ １２７２ ３１ ／ ５８
协特克阔依汗 ＸＴＫ ４７°４０′５２″ ８９°０６′１０″ １６８１ ２９ ／ ５２
喀依尔特站南 ＫＹＳ ４７°３０′５１″ ８９°３８′４７″ １６２５ ２７ ／ ５３
大桥东北 ＤＥＮ ４７°２５′１７″ ８９°３８′４９″ １４４５ ３４ ／ ６２
可可托海北 ＫＫＴ ４７°１６′４９″ ８９°４７′３９″ １６６３ ３２ ／ ４６
将样芯带回实验室后，按照树木年轮学的基本原理和研究步骤［１７］，对其进行固定、打磨、在显微镜下目测
定年，用精度为 ０．００１ｍｍ的 ＭｅａｓｕｒｅＪ２Ｘ树轮宽度测量系统测量树轮宽度，采用折线图对比法进行交叉定年，
并用 ＣＯＦＥＣＨＡ［１８］程序进行交叉定年质量控制。 采用 ＡＲＳＴＡＮ 年表研制程序建立年表，在建立年表的过程
中，为了在树轮宽度年表中尽可能多的保留低频方差，使用负指数曲线或无正向坡度的直线对树轮宽度序列
进行拟合，以去除树木自身的生长趋势，此外还使用 ２ ／ ３序列长度的样条函数进一步稳定年表的方差，最后得
到标准化年表、差值年表和自回归年表共 ３种类型的树轮宽度年表。 本文选用标准化年表进行分析，因为其
既包含了气候变化的高频信息又包含了气候变化的低频信息，是目前树轮气候研究中应用最广的一种年表。
通过计算发现，本文 ６个树轮宽度标准化年表在公共区间（１７９９—２０１０ 年）内的互相关系数均很高（表
２），且平均互相关系数达到了 ０．６４３，因此有必要建立研究区的区域年表（代码 ＲＴＣ）。 将 ６ 个采样点的树轮
样本序列放在一起重新交叉定年，用与上文相同的去趋势方法去除与树龄有关的生长趋势（负指数曲线或无
正向坡度的直线对树轮宽度序列进行拟合，使用 ２ ／ ３序列长度的样条函数进一步稳定年表的方差），建立低海
拔西伯利亚云杉的区域年表，期间剔除了 ４个与主序列相关差的序列，最后进入年表的有 ３１４个序列。
８６８２ 　 生　 态　 学　 报　 　 　 ３６卷　
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表 ２　 标准化年表间的相关系数
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｒｅｅ－ｒｉｎｇ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｉｅｓ
年表 Ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ 夏什克 塔里德萨依 协特克阔依汗 喀依尔特站南 大桥东北 可可托海北
夏什克 １
塔里德萨依 ０．６５２∗∗ １
协特克阔依汗 ０．６６０∗∗ ０．６６８∗∗ １
喀依尔特站南 ０．７１５∗∗ ０．６２１∗∗ ０．７３９∗∗ １
大桥东北 ０．７２８∗∗ ０．６０４∗∗ ０．６７５∗∗ ０．７９４∗∗ １
可可托海北 ０．５２１∗∗ ０．５２２∗∗ ０．５６４∗∗ ０．５９９∗∗ ０．５９０∗∗ １
　 　 ∗∗相关系数超过 ０．０１的显著性水平
表 ３列出了区域标准化树轮宽度年表的统计特征，可以看出，区域树轮序列具有较高的平均敏感度和标
准差，表明该地区西伯利亚云杉树轮宽度生长受气候因子的限制作用较强。 较高的样本总体代表性，说明不
同树木之间的树轮宽度变化具有较好的一致性。 若以子样本信号强度 ０．８５ 为标准，该序列从 １７２２ 年起可用
于气候重建。
表 ３　 额尔齐斯河上游西伯利亚云杉区域树轮宽度标准化年表的统计特征
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｔｒｅｅ－ｒｉｎｇ ｗｉｄｔｈ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ Ｐｉｃｅａ ｏｂｏｖａｔａ Ｌｅｄｅｂ ｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｓｔｒｅａｍ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ
Ｉｒｔｙｓｈ Ｒｉｖｅｒ
统计量 Ｓｔａｔｉｓｔｉｃ 统计值 Ｖａｌｕｅ
平均敏感度 Ｍｅａｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ０．３４
标准差 Ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ０．３９
一阶自相关 Ｆｉｒｓｔ⁃ｏｒｄｅｒ ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ０．５０
树间平均相关系数 Ｍｅａｎ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｒｅｅｓ ０．３４
第一主成分方差解释量％Ｖａｒｉａｎｃｅ ｉｎ ｆｉｒｓｔ ｅｉｇｅｎｖｅｃｔｏｒ ３６．９
信噪比 Ｓｉｇｎａｌ⁃ｔｏ⁃ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ １５．８
样本总体代表性 Ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ０．９４
ＳＳＳ＞０．８５的起始年 Ｆｉｒｓｔ ｙｅａｒ ｏｆ ＳＳＳ ＞０． ８５ １７２２
图 ２　 富蕴气象站多年月平均温度和降水分布
　 Ｆｉｇ． ２ 　 Ｍｅａｎ ｍｏｎｔｈｌｙ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｆｕｙｕｎ ｓｔａｔｉｏｎ
１．３　 气象资料
本文所用的气象资料来自研究区附近的富蕴气象
站（８９°３１′Ｅ，４６°５９′Ｎ，海拔 ８１０．５ｍ，１９６２—２０１２ 年），气
象要素包括月平均气温、月平均最高气温、月平均最低
气温和月降水量，资料时段为 １９６２—２０１２ 年。 从该站
多年月平均气温和降水分布图（图 ２）可以看出，降水呈
双峰型，主要集中在 ７ 月和 １１ 月，其中 ７ 月最多；高温
期为 ６—８月，其中 ７月气温最高。
２　 结果与分析
２．１　 树轮径向生长与气候要素的关系
本文采用相关函数的方法，分析额尔齐斯河上游西
伯利亚云杉径向生长对气候因子的响应（图 ３）。 经计
算发现，研究区内树木径向生长对降水量的响应较强，树轮宽度与上年 ７、８、１２月及当年 ５、６月的降水量的相
关系数超过了 ０．０５的显著性水平。 上年 ７、８ 月即上年生长季中后期降水充沛，有利于树木积累较多的营养
物质及土壤保持较高的湿度，为来年树木生长提供良好的条件［１９］。 上年 １２ 月较多的降雪，在来年春季融化
时会使地表径流增加，有利于春材的生长，形成偏宽年轮［２０］。 ５ 和 ６ 月是春材形成的关键时期，年轮生长较
９６８２　 １０期 　 　 　 姜盛夏　 等：树轮宽度记录的额尔齐斯河上游地区过去 ２９１年的降水变化 　
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快，会形成大约一半年轮［２１］，该时期降水丰富时，能促进植物光合作用，加快形成层细胞分裂，形成较宽年
轮［１９］。 从图 ３还可以看出，树木轮宽生长对上年 ７月至当年 ９月的单月温度响应较弱，只与当年 ８ 月平均温
度达到了 ０．０５的显著性水平。
将区域年表与富蕴气象站上年 １月至当年 １２月所有顺序组合的气象资料做单相关普查，发现 ＲＴＣ 与当
年 ５—６月降水总量（Ｐ５６）及上年 ７ 月至当年 ６ 月的降水总量（Ｐ７６）比单月的相关要好，其相关系数分别为
０．６１６和 ０．７４２，都超过了 ０．００１的显著性水平。 尽管上年 ９月至当年 ４ 月的单月降水量与树轮径向生长的相
关性大都不显著，但在阿勒泰地区，由于纬度较高，从 １０月起就会出现积雪，到来年 ５月才能融化，这期间的固
态降水，树木不能吸收，与单月相关性的生理意义不大，其累积降雪量融化后对来年春材生长影响较大，因此上
年 ７月至当年 ６月降水量与树轮宽度生长的高相关是合理的。 这也与美国树轮学家 Ｓｃｈｕｌｍａｎ的“干旱和半干旱
区针叶树年轮宽度与生长季以前的春季、冬季、秋季和夏季的气候状况有密切关系” ［２２］这一观点相符。 上年 ７月
至当年 ６月的降水总量与树轮宽度生长的相关性要好于当年 ５—６月的降水总量与树轮宽度生长的相关性，因
此，本文选择对上年 ７月至当年 ６月的降水量进行重建，以恢复该地区过去 ２９１ａ的降水变化。
图 ３　 区域年表（ＲＴＣ）与富蕴站气象数据的相关分析
Ｆｉｇ．３　 Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ ｄａｔａ
Ｐ 表示上年，Ｃ表示当年，虚线表示显著性水平超过 ０．０５
２．２　 重建方程的建立和检验
　 图 ４　 额尔齐斯河上游地区上年 ７月至当年 ６ 月降水量实测值与
重建值对比
Ｆｉｇ．４ 　 Ｏｂｓｅｒｖｅｄ （ ｆｉｘｅｄ ｌｉｎｅ） ａｎｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ （ ｄａｓｈｅｄ ｌｉｎｅ）
ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｓｔｒｅａｍ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｒｔｙｓｈ Ｒｉｖｅｒ ｆｒｏｍ
ｐｒｅｖｉｏｕｓ Ｊｕｌｙ ｔｏ ｃｕｒｒｅｎｔ Ｊｕｎｅ
根据上文的相关分析，以 ＲＴＣ年表为自变量，以上年 ７ 月至当年 ６ 月降水总量为因变量，利用一元线性
回归模型建立了转换方程：
Ｐ７６ ＝ ６３．１１１ ＋ １２５．１６２ＲＴＣ ｔ
式中，Ｐ７６为额尔齐斯河上游地区富蕴气象站上年 ７ 月
至当年 ６月降水总量的重建值，ＲＴＣ ｔ为区域树轮宽度标
准化年表当年的树轮宽度指数。 该转换方程的相关系
数 ｒ ＝ ０．７４２，方差解释量为 ５５．１％（调整自由度后方差
解释量为 ５４．２％），Ｆ１，４８ ＝ ５８．９１，超过了 ０．００１ 的显著性
水平，表明该方程有很高的可信度。 图 ４ 显示，上年 ７
月至当年 ６月降水量的重建值与实测值的变化趋势和
幅度有较好的一致性，可用该方程重建额尔齐斯河上游
富蕴气象站 １７２２—２０１２ 年上年 ７ 月至当年 ６ 月的降
水量。
本文采用逐一剔除法，通过符号检验、误差缩减值
（ＲＥ）、乘积平均数（ ｔ）等检验统计量对重建方程的质量
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进行检验。 表 ４列出了额尔齐斯河上游地区上年 ７月至当年 ６月降水量重建的一些检验统计量。 其中，Ｓ１为
原始值符号检验，其超过了 ０．０１的显著性水平，Ｓ２为一阶差符号检验，其达到了 ０．０５的显著性水平，说明降水
重建序列与实测序列在高低频变化上均有较好的一致性，特别是低频变化上的一致性更好一些。 ＲＥ 为误差
缩减值，取值范围为－∞—１．０，其值越大越好，本文中 ＲＥ 为 ０．５１５。 ｔ表示乘积平均数，本文 ｔ 为 ５．２９，超过了
０．０１的显著性水平。 这些检验统计量均表明利用上述重建方程重建的降水量具有较高的可信性。
表 ４　 上年 ７月至当年 ６月降水量重建值的检验统计量
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｐｒｅｖｉｏｕｓ Ｊｕｌｙ ｔｏ ｃｕｒｒｅｎｔ Ｊｕｎｅ
时段 Ｔｉｍｅ 原始值符号检验 Ｓ１ 一阶差符号检验 Ｓ２ ＲＥ ｔ
１９６３—２０１２ ３７（３３∗，３５∗∗） ３２（３２∗，３４∗∗） ０．５１５ ５．２９
　 　 ∗超过 ０．０５的显著性水平，∗∗超过 ０．０１的显著性水平
２．３　 降水重建序列的变化特征
根据转换方程，重建了 １７２２—２０１２年额尔齐斯河上游地区富蕴气象站上年 ７ 月至当年 ６ 月降水量长序
列（图 ５），这条曲线反映了该地区 ２９１ 年来的干湿波动情况。 本文选用新疆气象局划分年降水量的距平标
准［２３］：降水距平百分率＞３０％为湿润年，＜－３０％为干旱年。 故在过去 ２９１ａ干旱年份共有 ３７ａ，湿润年份 ３９ａ。
图 ５　 额尔齐斯河上游地区 １７２２—２０１２年上年 ７月至当年 ６月降水量重建序列（细线）、１１年滑动平均曲线（粗线）和均值线（横线）
Ｆｉｇ．５　 Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｐｒｅｖｉｏｕｓ Ｊｕｌｙ ｔｏ ｃｕｒｒｅｎｔ Ｊｕｎｅ （ｔｈｉｎ ｌｉｎｅ） ｆｏｒ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｓｔｒｅａｍ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｒｔｙｓｈ Ｒｉｖｅｒ，１１⁃ｙｅａｒ
ｍｏｖｉｎｇ ａｖｅｒａｇｅ （ｔｈｉｃｋ ｌｉｎｅ），ｔｈｅ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ｍｅａｎ ｏｆ １７２２—２０１２ＡＤ （ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｏｌｉｄ ｌｉｎｅ）
有研究表明，在干旱、半干旱地区，树轮重建在 １０年际尺度上比年际间更为可靠［２４］。 为了更直观地观察
干湿区间，对降水重建序列进行了 １１ａ的滑动平均。 从图 ５ 可以看出，１７２２—２０１２ 年的降水重建序列经历了
９个湿润期和 ８个干旱期，其中最湿润的时期出现在 １９８４—２００８年，其降水最大距平百分率为 ２３．５％；最干旱
的时期出现在 １８７７—１８９１年，其降水最大距平百分率也为－２９．９％；最长的湿润期为 １８２９—１８７６ 年，持续了
４８ａ；最长的干旱期出现在 １８０７—１８２８年，持续了 ２２ａ（表 ５）。
功率谱分析表明，本文重建的额尔齐斯河上游地区过去 ２９１ａ 降水序列中包含多个周期。 显著的（Ｐ＜
０．０５）高频变化周期有 ２．１ａ和 ３．２ａ的周期，此外，还有 ２．３、２１．６、２４．３ａ 的周期超过了 ０．１０ 的显著性水平。 其
中，２ａ左右的周期反映了与海气间相互耦合振荡有关的“准两年脉动” ［２５］，３．２ａ 周期可能与 ＥＮＳＯ的 ２．５—７ａ
周期有关［２６⁃２７］，２１．６ａ的周期可能与太阳黑子的活动有关［２８］。
本文利用滑动 Ｔ检验法［２９］对降水重建序列进行突变检验。 取滑动步长 Ｍ ＝ １０，１５，２０，２５，３０ａ，将突变点
出现次数≥４次的年份作为突变年份，以显著性水平 ０．０１来判别突变，其检验结果见表 ６。 由表可知，额尔齐
斯河上游地区上年 ７月至当年 ６月的降水量在 １８７６—１８７７年发生了由多向少的突变，在 １９８３ 年前后发生了
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由少向多的突变。
表 ５　 额尔齐斯河上游地区过去 ２９１ａ降水量的干湿变化阶段
Ｔａｂｌｅ ５　 Ｔｈｅ ｗｅｔ⁃ｄｒｙ ｐｅｒｉｏｄｓ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｐａｓｔ ２９１ ｙｅａｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｓｔｒｅａｍ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｒｔｙｓｈ Ｒｉｖｅｒ
湿润期
Ｗｅｔ ｐｅｒｉｏｄ
年数 ／ ａ
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｙｅａｒ
最大距平百分率 ／ ％
Ｍａｘｉｍｕｍ ａｎｏｍａｌｙ
ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
干旱期
Ｄｒｙ ｐｅｒｉｏｄ
年数 ／ ａ
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｙｅａｒ
最大距平百分率 ／ ％
Ｍａｘｉｍｕｍ ａｎｏｍａｌｙ
ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
１７２７—１７３１ ５ １１．９ １７３２—１７４１ １０ －２１．３
１７４２—１７５０ ９ １３．１ １７５１—１７６８ １８ －２１．６
１７６９—１７８７ １９ ２２．６ １７８８—１７９８ １１ －１５．４
１７９９—１８０６ ８ １７．４ １８０７—１８２８ ２２ －２７．７
１８２９—１８７６ ４８ ２３．４ １８７７—１８９１ １５ －２９．９
１８９２—１８９５ ４ １１．２ １８９６—１９０９ １４ －１５．７
１９１０—１９４２ ３３ １４．７ １９４３—１９５５ １３ －２１．４
１９５６—１９６４ ９ １０．５ １９６５—１９８３ １９ －１８．１
１９８４—２００８ ２５ ２３．５
表 ６　 额尔齐斯河上游地区上年 ７月至当年 ６月降水量重建序列中的突变年份
Ｔａｂｌｅ ６　 Ｔｈｅ ａｂｒｕｐｔ ｙｅａｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｓｅｒｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｓｔｒｅａｍ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｒｔｙｓｈ Ｒｉｖｅｒ ｆｒｏｍ ｐｒｅｖｉｏｕｓ Ｊｕｌｙ ｔｏ
ｃｕｒｒｅｎｔ Ｊｕｎｅ
滑动步长
Ｓｌｉｄｅ ｓｔｅｐ １０ａ １５ａ ２０ａ ２５ａ ３０ａ
突变方向
Ａｂｒｕｐｔ ｃｈａｎｇｅ
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ
突变年份 １８７６—１８７７ １８７６—１８７７ １８７６—１８７７ １８７６—１８７７ １８７６—１８７７ 由多向少
Ａｂｒｕｐｔ ｃｈａｎｇｅ ｙｅａｒｓ １９８３ １９８３ １９８３ １９８３ １９８３ 由少向多
３　 讨论
３．１　 空间代表性分析
为探索本文重建结果对较大范围降水变化的区域代表性，利用 Ｃｌｉｍａｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｕｎｉｔｅ（ＣＲＵ ＴＳ３．２２，０．５°×
０．５°）格点数据中 １９６３—２０１２年 Ｐ７Ｃ６降水量数据与同时期富蕴气象站观测资料以及重建结果分别进行了空
间相关分析。 结果表明，器测降水（图 ６ａ）和重建降水（图 ６ｂ）与 ＣＲＵ数据空间相关场的分布比较一致，相关
最好的区域（ ｒ ＞０．６）主要集中在我国阿勒泰地区，此外，天山山区的相关系数也超过了 ０．３。 这一结果说明本
文重建的富蕴站上年 ７月至当年 ６月的降水量对整个阿勒泰地区的降水变化具有很好的代表性，对天山山区
降水变化的代表性也较好。
３．２　 与其它记录对比
为验证降水重建序列的可靠性，将北疆地区利用树轮进行降水重建的结果与本文的降水重建序列进行了
对比分析，所有序列均为经过 １１ａ滑动平均计算后的低频变化序列（图 ７）。 与本文重建结果（图 ７ｂ）进行对
比的 ３条降水重建序列分别是陈峰等人［８］利用树轮宽度重建的中国阿尔泰山南坡上年 ７ 月至当年 ６ 月的降
水序列（图 ７ａ）；魏文寿［３０］等人利用树轮宽度重建的天山山区上年 ７ 月至当年 ５ 月的降水序列（图 ７ｃ）；高卫
东［３１］等人利用树轮宽度重建的天山北坡中部上年 ８月至当年 ７月的降水序列（图 ７ｄ）。 对比结果显示，本文
重建的降水量与其它 ３条降水序列的干湿阶段具有较好的一致性，尤其是本文重建与陈峰［８］等人重建序列的
一致性非常好。 在重建结果中，４条序列均体现了 ２０世纪 ９０年代以来的显著变湿趋势、２０ 世纪 ７０—８０ 年代
的干旱时期、２０世纪 ５０年代的湿润期、２０世纪 ４０年代的干旱期、２０世纪 ２０—３０年代的湿润期和 １９ 世纪 ３０
年代的湿润期。 其中 ３条序列（包含本文的重建序列）表现出了 ２０ 世纪初的干旱期、１９ 世纪 ７０ 年代的湿润
期、１８世纪末的干旱期和 １８世纪 ８０年代的湿润期。 同时，４条重建序列之间还存在一些干湿阶段差异，这可
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图 ６　 器测降水（ａ）与重建降水序列（ｂ）与 ＣＲＵ格点 Ｐ７Ｃ６降水数据（１９６３—２０１２年）空间相关分析结果
Ｆｉｇ．６　 Ｓｐａｔｉａｌ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｐｒｅｖｉｏｕｓ Ｊｕｌｙ ｔｏ ｃｕｒｒｅｎｔ Ｊｕｎｅ ｆｏｒ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｌ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ （ａ），ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ （ｂ） ａｎｄ ＣＲＵ
ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｄａｔａ （１９６３—２０１２）
图 ７　 本文重建的降水序列与研究区周边其他降水重建序列的对比
Ｆｉｇ．７　 Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｔｒｅｅ⁃ｒｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｃｈａｎｇｅ ｒｅｃｏｒｄｓ
（ａ）—（ｄ）为各序列经 １１ａ滑动平均后的低频变化序列；（ａ）陈峰［８］等人重建的中国阿尔泰山南坡 Ｐ７Ｃ６降水变化； （ｂ）本文重建的额尔齐
斯河上游地区 Ｐ７Ｃ６降水变化；（ｃ）魏文寿［３０］等人重建的天山山区 Ｐ７Ｃ５ 降水变化；（ ｄ）高卫东［３１］等人重建的天山北坡中部 Ｐ８Ｃ７ 降水
变化
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能是由于重建时段、重建所用年表不同或采样点小生境差异产生的区域性气候特征造成的偏差［３２］。
４　 结论
（１）额尔齐斯河上游地区西伯利亚云杉树轮宽度生长与富蕴气象站上年 ７ 月至当年 ６ 月的降水量呈正
相关，且相关显著，利用采自额尔齐斯河上游的西伯利亚云杉树轮宽度区域年表，重建了富蕴气象站 １７２２—
２０１２年共 ２９１ａ的上年 ７月至当年 ６月的降水历史变化。
（２）重建的过去 ２９１年的降水序列经历了 ９个湿润期和 ８个干旱期，其中降水最多的时期出现在 １９８４—
２００８年，降水最少的时期出现在 １８７７—１８９１年；最长的湿润期出现在 １８２９—１８７６ 年，持续了 ４８ａ；最长的干
旱期出现在 １８０７—１８２８年，持续了 ２２ａ。
（３）额尔齐斯河上游地区的降水重建序列存在 ２．１ａ和 ３．２ａ的显著周期及 ２．３、２１．６、２４．３ａ的较显著周期，
并且在 １８７６—１８７７年及 １９８３年前后降水发生过突变。
（４）空间相关分析表明富蕴气象站 １７２２—２０１２年上年 ７ 月至当年 ６ 月的降水量重建值对额尔齐斯河上
游整个阿勒泰地区降水量具有很好的代表性。 本文重建序列的干湿阶段与周边其他几条降水记录的结果较
为一致，表明了重建结果的可靠性。
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４７８２ 　 生　 态　 学　 报　 　 　 ３６卷　
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５７８２　 １０期 　 　 　 姜盛夏　 等：树轮宽度记录的额尔齐斯河上游地区过去 ２９１年的降水变化