全 文 ：第 26卷第 3期
2006年 3月
生 态 学 报
AC IIA ECOLOGICA SINICA
Vo1．26，No．3
Mar．．2006
油松(Pinus tabulaeformis)树轮宽度与
气候因子统计相关的生理机制
以贺兰山地区为例
史江峰 ，刘 禹 ，蔡秋芳 ’1，易 亮
(1．北京师范大学资源学院，环境演变与 自然灾害教育部重点实验室，北京 100875；
2．中国科学院地球环境研究所。黄土与第四纪地质国家重点实验室，西安 710075；
3．西安交通大学能源与动力工程学院环境工程系。西安 710049；4，中国科学院研究生院，北京 100039)
摘要：通过分析贺兰山地区气候因子的变化特征，并且参考北美、俄罗斯的研究结果，确定了 Vaganov．Shashkin生理响应模型的
参数，并根据研究区的实际情况对参数作了相应修正，得出两组不同的参数，两组参数拟合出相同的结果 ．说明模型内在的机理
是稳定的，更能反映出它的生理学特性。对树轮宽度序列和气候因子进行相关分析，发现比较明显的相关有与5—8月份降水
的正相关，与5 8月份温度的负相关，与 9、10月份温度的正相关。模型分析结果认为，从 5月中旬到 8月底，降水不能满足树
木生长的需要，敞形成树轮宽度与该时段降水的正相关，而在这个时段，由于温度和降水呈负相关，表现为树轮宽度与温度的负
相关。其实这在很大程度上是一种间接的相关。到 9月份 。由于温度下降比较明显，这时树木生长的主要控制因素已转化为温
度 ，所以形成了与 9、10月份温度的正相关。模型分析还发现，树轮宽度的形成与生长结束时间相关性强．而与生长开始时间的
关系不 明显 。
关键词：贺兰山；油松 ；生理；统计相关
文章编号：1000-0933(2006)03．0697．09 中圈分类号：P468，P425 文献标识码：A
A case study of physiological characteristics of statistical correlation between Pinus
tabulaeformis tree-ring widths and climatic factors
SHI Jiang-Feng’一，LIU Yu 一，CAI Qiu—Fang2 ，YI Liang2’ (1．c 胁。 n f唧，Beijing№ f University。Key
Laboratory of Environmental Change and Natural Disasters，Ministry of Education of China·Beijing 100875，China；2．State Key Laboratory of 5 and
Quaternary Geology．Institute ofEarth Environment。Chinese Academy ofSc／enees，X／’口n 710075，China；3．Department ofEnvironment Engineering，School of
Energy and Power Engineering of xi’art Jiaotong University，Xi’an 710075，China；4 Graduate School of Chinese Academy of Sciences，Beljing 100039，
Ch／na) ActaEcologica Sinica，2006，26(3)：697—705．
Abstract：The Mt．Helan is located in semi-arid area of North China．It is a typical region for dendrochronology study，to date，
there are lots of climatic reconstructions for this region，but very few physiological response analysis though it is very important．In
this paper，tree growth physiological responses to climatic factors are discussed by using the Vaganov‘Shashkin model for the Mt．
Helan region．The results could explain the relationship between tree-ring widths and climatic factors more reasonably．The
materials used in the paper include meteorological data from three meteorological stations and one tree—ring width series．
基金项目：国家杰 出青年科学基金资助项 目(40525004)；国家自然科学基金资助项 目(90211018)；国家重点基础研究发展规划资助项 目
(2004CB720200)；黄土与第四纪地质国家重点实验室开放基金资助项目(SKLLQG0321)
收稿日期：2005．06．18；修订日期：2006-01-15
作者简介：史江峰(1975～)，男，陕西户县人，博士，主要从事全球变化与植物生态学研究．E-mail：sjf@ires．cn
Foundation item：The project WaS surpperted by National Science Fund for Distinguished Young Scholars(No．40525004)；National Natural Science Foundation of
China(N0 90211018)；National Key Basic Research Special Foundation l~ject(No．2004CB720200)；Foundation of State Key Laboratory of Loess and
Quaternary Geology(No SKLLQG0321)
R∞eived date：2005-06-18；Accepted da te：2006-01-15 、
L
nlogra~y：SHI Jiang-Feng，Ph．D．，mainly engaged in global change and‘plant eedlogy．E-mail：sjf@ires．帆
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Considering the smal diference of the elevation between AZQ meteorological station and tree ring site，the meteorological
data are calibrated by a method described folowing：minus 0．9℃ from each datum of temperatures，and times 1．2 for each of
precipitation data．In spite of that the parameters in Vaganov-Shashkin model have been fixed based on the research from the North
America and Russia，they have been adjusted in terms of the factual situation of the resealeh region．We therefore obtained two
groups of parameters，which were applied in the V-S model separately，and the simulation results are quite similar．This indicates
that the model is stable and has clearly physiological characteristics．Th ere are certain correlations between tree-ring width series
and climatic factors：positive with the precipitation from May to August；negative with the temperature from May to August，and
positive with September to October．Th e simulation results indicate that the precipitation from the second ten days of May to August
is insufficient to tree’8 growth．With the decreasing of temperature in September and October．the main controHing factor turns
from precipitation to temperature．We also，in this paper，found a strong relationship between ring widths and the ending of
growing season，and weak correlation with the beginning of growing season．
Key words：Mt．Helan；l~nus tabulaeformis；physiology；Vaganov-Shashkin model；statistical correlation
树木年轮气候学以其定年准确、分辨率高等优点，在短尺度气候重建方面具有不可替代的作用。在区域
气候重建研究中发现，北半球高纬度地区，树木生长对温度的响应越来越不敏感。原本与温度正相关的树轮
密度、宽度，在20世纪后半期，却随着温度上升相关系数呈下降趋势 ¨j。其原因可能是冬季降水增加，雪融
时间延后，形成层活动滞后 J，或温度的升高诱导了干旱的加剧 等。在长尺度气候重建研究中发现，20世
纪是千年来温度最高的一个世纪，暗示着过去 100多年来人类活动已使得气温显著升高_5j。但是 Brifa等对
该项工作做了仔细检查，提出疑问：怎样才能确定这种影响是由于温度上升，而不是 CO，的影响，或其他由于
人类活动产生的生长助长剂如氮污染的影响 ]。总的来看，近几十年来，许多树轮序列显示出了异常的生长，
对气候营力的响应也在发生变化。理解这种变化的原因是很重要的。
过去十几年里，中国树轮气候学同样取得了长足的进展。主要是对多个气候要素进行重建，如温度[7圳 、
降水n¨ “]、温暖指数_】 、干旱指数[1 等。在重建过去气候过程中，普遍采用线性统计回归，主要考虑的是单
一 因子的影响。而统计分析并不能说明树木的生理特性，统计上的相关很有可能是一种间接的相关，是否具
有明确的生理学意义还有待商榷。而树木对气候的生理机制研究在我国还比较薄弱 。
本文以树轮气候学研究程度比较高的贺兰山地区为例，对树轮宽度与气候因子之间的相关关系进行生理
学方面的论证，对未来的树轮气候重建提供资料。
1 研究地区和材料
贺兰山(38。27 N一39。30 N，105。20 E～106。41 E)位于宁夏银川平原和内蒙古阿拉善高原之间，山体狭长，
近似南北走向，南北延伸200余 km，东西宽约20 40km，最宽处60km，总面积约7500km ，海拔一般2000～
3000m。该地区的降水集中在6～8月份，平均占全年降水量的50％ 60％，有些年份高达 80％ 90％。该地
区的夏季降水主要由东亚夏季风带来，然而夏季风经过长途跋涉，到达贺兰山地区时其强度已大大减弱。
目前，已经在贺兰山地区开展了大量的树轮气候学重建工作 ¨ 。对树木生长的气候响应机制也做了
初步探讨 。本研究就是在这些工作的基础上，对贺兰山油松树轮宽度与气候因子之间统计相关的生理机
制进行详细研究，明确油松生长的气候响应特征。
本文所用资料包括 3个气象站和 1个树轮样点。气象站分别为吉兰泰(JLT，39o47 N，105o45 E，海拔
1031．8m)、阿左旗(AZQ，38。50 N，105。40 E，海拔 1561．4m)和高山站(HM，38。46 N，105。54 E，海拔 2901m)，树轮
样点为北寺沟(MHL02组，39。05 N，106。05 E，海拔 1500～2000m)，都位于贺兰山西坡。树轮样点的详细特征见
文献 ¨。年表的建立过程是先采用负指数函数或线性拟合去除与树龄有关的生长趋势，再采用算术平均法
得到标准年表。
2 降水、温度特征
对 3个站点的温度和降水量都按月计算多年平均值，计算结果见图 1。可以看出，贺兰山地区温度随海
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3期 史江峰 等：油松(Pin 。6 咖胤 )树轮宽度与气候因子统计相关的墨E理机制——以贺兰山地区为例 699
拔高度升高而降低，全年温度以6、7、8月份为高，7月份温度最高；降水量随海拔高度升高而增加
，全年降水
量以8月份为最高。经计算，贺兰山西坡年平均温度随海拔高度升高100m降低0．45~C，年降水量随海拔高度
升高 100m增加 17mm。
十 吉兰豢JLT 十 阿左旗AZQ + 高山l-l／Vl
图 1 多年平均逐月平均气温和逐月降水量
Fig，1 Mean monthly temperature and precipitation of m0re than 29 years
按月分别对阿左旗站与吉兰泰站、高山站气象数据做相关分析，结果表明对温度而言，最低相关都满足
O．O5显著水平；对降水而言，有个别月未达到O．05显著水平。考虑到阿左旗站与树轮样点的高差不大，对温
度、降水分别按高程做简单的线性校正。阿左旗站与 MHE02点海拔相差约 200m，对温度做 一O．9~C的修正，对
降水做 1．2倍的修正。
对阿左旗站的温度和降水量作了相关分析(表 1)，结果表明6～8月份温度和降水显著负相关，5月份温
度和降水也呈负相关关系。
表1 阿左旗站单月温度和降水量的相关分析
Table 1 Correlation analysis between temperature and precipitation in Azumll
*重叠时段 46a(1953—1998年)，显著性水平0．05时，临界相关系数为0，29 The common interval is 46a(1953—1998)and the critical c0relali0n
coefficient is 0．29 at口=0．05 significant level
3 树轮宽度与气候因子的相关
用 MHE02点的 STD年表与阿左旗气象站的月平均气温和月降水量做相关分析(图2)。比较明显的相关
是与5～8月份降水量的正相关、温度的负相关，以及与 9、10月份温度的正相关。这些相关所代表的生理意
义如何，后面将做详细回答。
由于月分辨率太低，不能看到一些现象的细节，本
文将日数据转化为候数据，进一步细化分析。习惯上，
以5日为一候。树木的某一生长发育阶段一般耍经过
十几天或几十天，为了将气象资料与树木发育情况对
照，用较短时段(如候)的资料是恰当的 。当然，如果
用逐日资料也未尝不可，但逐日资料毕竟有较多的随机
脉动，对于研究十几天以上的时段是欠妥的。在本文
中，5日平均气温称为候温；5日降水量和称为候降水
量。用候数据对 MHI．92点作相关分析发现，在第 48、49
候之间，降水、温度对树木生长的影响方向发生变化(图
略)。该两候的温度分别为 19．6~C和 19．2c。
口 温度Temperature ■ 降水Precipitation
一 『l l l_ =0．5
— I l r● _f]几 厂i
一 _L_L ●r 。
l 2 3 4 5 6 7 8 9 l0 ll l2
月份 Month
图2 MHL02点 STD年袁与阿左旗气象站月温度、降水相关分析
Fig．2 Response function analysis between STD chronology of MHL02 site
and mesn monthly temperature and precipitation of Azuoqi
5
p^v g重 目 髓赡
4 3 2 l O l 2 3 4
O O O O ∞
g #暑0赫懈
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4 生理机制研究
4．1 Vaganov．Shashkin模型基本原理
一 般而言，树木生长除受到土壤因素的影响外，还受到多个气候因子的联合控制。本文采用 Vaganov-
Shashkin模型(简称 vs模型)进行生长机制分析。模型中假设土壤因素在树木生长的过程中保持恒定，树木
生长由温度、降水和光照 3个气候因子控制。
树木的日生长速率 Gr(t)表示为：
Gr(t)=g (t)×min[g (t)，g (t)] (1)
式中，g (t)、g (t)和 g (t)为假定其他因子不构成树木生长限制因子的情况下，由光照、温度和土壤体积含
水率独立计算的生长速率。
(1)生长对温度的响应 在模型中，当某一时段的日温度总和达到给定的温度水平(T )时，树木开始生
长 。生长速率决定着 1o中所形成的细胞个数，而细胞个数与树轮宽度成正比，所以在模型拟合中用细胞
个数代表树轮宽度指标。
树木生长对温度的响应 g (t)用分段线性函数来表示，气温低于最低生长温度(T )时，生长不发生；高
于 Tmln而低于最优生长温度下限(T Dpl1)时，生长随温度的升高线性增加；在 叩¨和最优温度上限(T。 ，T。 >
。)之间，生长保持在最高水平，为常数；温度高于 而低于最高生长温度(T⋯)时，随温度的升高，生长速
度呈线性下降趋势。
(2)生长对土壤含水率的响应 树木生长对土壤体积含水率的响应 g (t)类似于对温度的响应。土壤中
每 日含水率的变化 dW用土壤水动态平衡方程表示： 一
dW =f(P)一E 一Q (2)
式中，f(P)为日降水量的函数；E 为日蒸腾量；Q为土壤中水的日径流量。
f(P)可表示为：
f(P)=rain[k。×P，P ] (3)
式中，P为实际的日降水量； ，为降水渗透到土壤中的系数；P 为使土壤饱和的日最大进水量。
(3)生长对太阳辐射的响应 生长对太阳辐射的响应 g (t)表示为纬度 、太阳的入射角 0和 日长声的
函数：
gE(t)=sintpsinO+cos cos臼cos声 (4)
在此忽略了地球绕太阳运行轨道的离心率和大气的透射率。
4．2 模型参数选择
本文参数的选择参照角注①，最终所取得的参数见表 2。其中最主要的不同是降水渗入到土壤中去的参
数 k，本文取O．95，而引用文取0．72，这主要是因为在贺兰山树轮样点主要采集的是孤树，或郁闭度很小处的
树木，这样降水就容易进入土壤中。据 Shashkin认为，如果是孤立的一棵树，这个值可以取 1，所以本文中取
0．95是合理的。
另外，有一点需要指出，树木生长的最小土壤体积含水率、最优土壤体积含水率下限、植物主要根系的深
度，这3个参数在本文和有关文献存在着很大的差别 ¨，其原因是 由于假定不同的植物主要根系深度造成
的。在文献，其值为 300mm¨ ，在本文，其值为 1000mm，后者为前者的 3．3倍。造成土壤含水率变化的主要原
因是降水，把降水换算成相对植物主要根系深度后的含水率，前者应该是后者是 3．3倍。在本文中，两组的最
小土壤体积含水率、最优土壤体积含水率下限基本上是按照这个比例取值的，当然也会有其他因素的影响，所
以经过初始拟合后的微调，两者在这个比例基础上有很小的差异。对于树木生长的最优土壤体积含水率上
① Reichert B K，EVan8 M N·Kaplan A，et al。A forward modeling approach to paleocltmatic interpretation of ．nng data
． Journal of Climate．2005
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限、最大土壤体积含水率，两组参数又基本一致，这主要是因为当地土壤体积含水率很少能达到这个值
，在干
旱地带，降水很难满足树木生长的需求。
裹2 拟台 MⅢ 2点树轮宽度的 vS模型参数
Table 2 VS model paramete~ for simulating tree．ring width variation In M HL02 site
对于文献 ¨中的参数，最优土壤体积含水率下限值很大，似乎从树木生长对土壤含水率的响应看有些偏
高。但是，考虑到植物主要根系深度取值较小，即用于计算含水率的土壤厚度就较小。这么高土壤体积含水
率之所以能成立，是因为这层内的含水在下渗过程中仍然被树木利用，也就是说最终考虑的是有多少降水为
树木生长所利用。所以，从树木对降水的使用量上看，这两组参数没有什么差异。模型参数中最优土壤温度
下限(2O℃)与相关分析中降水、温度对树木生长影响方向发生变化时段的候均温(19．6℃)比较接近。
4．3 模型稳定性分析
在此，定义生长开始为第 1个细胞形成时的Et期，生长结束为最后一个细胞形成时的 日期。本文计算的
生长开始时间范围是第 91～133天，平均为第 112天，大概是 4月 22 Et左右，标准差为9d；生长结束时间范围
是第 182～299天，平均为第 272天，大概是 1O月2 Et左右，标准差为22d(图3a)。文献-】 计算的生长开始时
间范围是第 88～129天，平均为第 111天，大概是4月21日左右，标准差为 1ld；生长结束时间范围是第 171—
300天，平均为第 275天，大概是 1O月 5日左右，标准差为22d(图3b)。
本文参数计算出的细胞个数范围是 8～20个，平均 13．4个；文献[】 参数计算出的细胞个数范围是 7～19
个，平均 13．1个。
两组参数分别计算出的平均生长开始、结束的时间差不超过 3d。生长开始、结束时间分别构成两个序
列，对两组参数计算的结果求相关，得出生长开始两个序列的相关系数是 0．32，生长结束两个序列的相关系
数是0．74，说明计算出的结束时间，两者是比较相近的。本文生长开始日期序列与 MHL02年表序列和模拟序
列的相关性不明显，生长结束序列与两者的相关分别是0．27、0．43，说明生长与结束 日期的关系更为紧密些；
文献[】 生长开始日期序列与MHL02年表序列和模拟序列的相关性也不明显，生长结束序列与两者的相关分
别是0．39、0．42，也说明生长与结束 日期的关系更为紧密些。1965、1966年的窄轮都对应着生长结束时间很
早，是两个比较典型的例子。这也就是尽管两组参数计算出的生长开始时间差异较大，生长结束时间比较相
近。最终得出相似结果的原因之一。对两组参数模拟的结果求相关，得出相关系数是 0．95，而且本文参数模
拟结果与年表相关是0．63，远远满足0．01的显著性水平。
同时采用这两组参数对树木生长进行拟合，均得出很好的效果，说明模型内在的机理是稳定的，对参数选
① Reichert B K，Evans M N，Kapla~A村a／．A forward modeling approach to paleoelimatie interpretation of tree-ring data．Journal of Climate，2005
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择的依赖性不强，适用参数范围很广，具有很强的机理特性。
—1 一 生长开始 —-[卜 细胞个数 ——O一 生长结束
Growth beginning Cell number Growth ending
l50
100
1960 1970 1980 1990
年份 Year
图3 本文和文献[· 两组参数分别计算出的树木生长开始、结束时问及形成的细胞个数
Fig．3 Beginning and ending of tree growth and cell numbers calculated in this paper and reference⋯
l8
l6
l4
l2
lO
童
8 目 暑
吞
赫
18蛊
赢
l6
l4
12
l0
8
4．4 模型分析结果
应用本文参数对 MHL02点的树木生长进行了拟合，对每一年的土壤体积含水率、植物蒸腾、与温度有关
的生长、与水分有关的生长、总生长，以及形成的细胞个数作了计算，在此，仅列出宽窄具有明显变化的时段
1975～1982年的分析结果(图4)。
在这 8a里，显著的窄轮年有 1975、1981和 1982年；显著的宽轮年有 1977和 1979年。1975年初始土壤体
积含水率很低，从 5月中旬起，生长速度一直持续下降到 8月底，9月份才有所抬升，但升高幅度不大，且还是
受体积含水率的控制。1981年生长开始时间比较早，初始体积含水率比较低，先是受控于温度，到 5月初，已
转为由体积含水率控制，生长持续下降到 8月中旬的最低，近乎为 0；随后有所上升，但幅度不大，整个 9月也
是受到体积含水率的控制。1982年生长起始体积含水率比较高，一直到5月中旬，生长速度在持续增加；此
后，由于降水贫乏，生长速度就一直快速下降，在9月份也没有升高的趋势。
1979年初始土壤体积含水率就比较高，生长速度随温度升高而加快，到 5月底就接近最优生长速度；然
后有所回落，但还是保持在一个比较高的范围内；从 7月下旬起，叉快速上升，直到 8月上旬的最优生长速度；
此后，生长才在温度、降水的交互控制下徐徐下降；生长结束也很晚，直到 1O月 20日左右。所以就形成了分
析时段内的最高值。
5 讨论与结论
(1)生长结束时间的早晚对轮宽的形成影响很大，生长结束早，相应会形成窄轮；生长结束晚，相应会形成
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3期 史江峰 等：油松( tS tabul m )树轮宽度与气候因子统计相关的生理机制——以贺兰山地区为例 7O3
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704 生 态 学 报 26卷
宽轮。而生长开始时间的早晚对轮宽的形成影响不大。
(2)4月到5月中旬，树木生长主要受到温度的控制，但土壤体积含水率很少能达到最优体积含水率范
围，所以这个时段体积含水率的增加可以延长生长加速的时间范围。从5月下旬到8月底，温度已经基本落
在最适宜范围，降水量成为生长的最主要控制因子。一般来说，经过 5—7月份快速生长的强烈蒸腾作用，7
月底都是一个土壤极度干旱的时期；尽管 8月份的降水远高于其他月份，但也不足以补偿水分的缺失，所以8
月份也是主要由降水控制生长的；在大多数年份，尤其是窄轮形成年，8月份土壤表现为极端干旱。还可以看
出，6 8月份与土壤体积含水率有关的生长速率都很小，说明在这个干旱地区，生长旺季的缺水是很严重的。
到 9月份，温度开始下降，树木就受到温度和降水的联合影响，以温度的影响为主。
(3)从相关上看，比较明显的相关有树轮宽度与 5—8月份降水正相关，与 5—8月份温度负相关，与 9、10
月份温度正相关。通过上面生理机制分析认为，5～8月份树木生长的限制因素是降水，降水多，则树木生长
量大；降水少，则树木生长量小。温度和树轮宽度的负相关，主要是通过降水与树轮宽度相关所表现出来的一
种间接相关；另外，温度在这一段时间基本能满足生长的要求，温度高会使得原本不足的土壤水分更为贫瘠。
9、10月份，因为温度已显著降低，树木生长减慢，蒸腾作用降低，水分的限制越来越少，这时温度就成为限制
生长的主要因素，故形成与温度的正相关。
References：
[1] Brifa K R，Schweingruber F H，Jones P D，et a1．Reduced sensitivity of recent tree—growth to temperature at high northern lmitudes．Nature，1998，391：
678—682．
[2] Davi N K，Jacoby G C，Wiles G C．Boreal temperature variability infered from maximum latewoed density and tree-ring data，Wrangel Mountain，Alaska．
Quate~ary Research，2003，60：252～262．
[3] Va~mov E A，Hughes M K，Kirdyanov A V，et a1．Influence of snowfall and melt timing on tree growth in subarctic Eurasia，Nature，1999。400：149一
l51．
[4] Barber V A，Juday G P，Finney B P，Reduced growth of Alaska white spruce in the twentieth century from temperature—induced drought stres．Nature。
2000。405：668—672，
[5] Mann M E。Bradley R。Hughs M．Northern Hemisphere temperatures during the past milennium：inferences，uncertainties，and limitations．Geophysical
Research Letters。1999。26：759～762．
[6] Brifa K R，Osborn T J．Seeing the wood from the trees．Science，1999。284：926～927．
[7] Yuan Y J，Li J F．Reconstruction and analysis of 450 years’winter temperature series in the Urumqi fiver source of Tianshan mountains．Journal of
Glaciology and Geocryology，1999，21(1)：63—69．
[8] Liu H B·Shac X M．Reconstruction of early—Spring temperature series of Qiling mountains using tree—ring chronologies．Acta Geographiea Sinica。2003。58
(6)：879 884．
[9] Wang Q c，Zhou L S，Qin N S，et a1．Winter temperature of Tuotuo river reconstructed using tree—ring chronology of Wulan．Plateau Meteorology，2003，
22(5)：518—523．
[10] Liu Y，Cai Q F，Won—Kyu P，et a1．Tree—ring precipitation records from Baiyinaobao，Inner Mongolia since A．D．1838．Chinese Science Buletin．2003。
48(11)：1140 ～1145．
[1 1] Liu Y，Shi J F，Shishov V。et a1．Reconstruction of May—July precipitation in the north Helan Mountain，Inner Mongolia since A．D．1726 from tree．ri“g
late-wood widths．Chinese Science Buletin。2004。49(4)：405～409．
112] Shoo XM，Huang L，IAu H B，et a1．Milennial precipitation variations recorded bytree—ringin Delingha region，Qinghai．Sciencein China(Series D)。
2004。34(2)：145—153．
[13 J Yuan Y J·Shao X M，Li J F，et a1．Discusion of precipitation information in Xiagansate tree—ring chronology and 360 year precipitation reconstruction
．
Acta Ecologica Sinica。2002，22(12)：2048—2053．
1 14] Gou X H·Chen F H，Wang Y J，et a1．Spring precipitation reconstructed in the east of the Qilian Mountain during the last 280a by t陀e ri“g width
． Journal
ofGlaciology and Geoeryology，2001，23(1)：34一柏．
【15] Dai J H，Shao X M，Cui H T·et a1．Reconstruction of past ec0一climate by tree-ri“g width index of Lar／x chinens~0n Mt
． Taibai．Quatem且 Sciences，
2003，23(4)：428—435．
[16] Liu H B，Shao X M，Huang L．Reeonsmetion of early-8ulnrner drought indices in mid—north region of China after 1500 using tree ng chronologies
．
Quaternary Sciences，2002，22(3)：428—435．
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3期 史江峰 等：油松(P／nus把6蚴 )树轮宽度与气候因于统计相关的生理机制—— 以贺兰山地区为例 705
[17] Shi J F，uu Y，Vaganov E， 。z．A primary discuasion ofthe climatic reBponse of P／n tau／aefora／s inthe Helan Mountain
． QuatemBry Seiences，2005，
25(2)：245～251．
[18 3 Liu Y，Ma L M，Cai Q F，e a／．Reconstruction of summer temperature(June-August)at Mt．Hdan。China，from tree．ring stable carbon i帅tope values
sincl~1890．Science in China(Series D)。2002。45(12)：1127—1136．
[19]
[2O]
[21]
[22]
Liu Y，Shi J F，Shishov V，et a1．Reconstruction of May-July precipitation in the north Helan Mountain。Inner Mongolia since A
． D．1726 from tree．ring
late-woodwidths．Chine吕eSeienee Buletin，2004，49(4)：405—4O9．
【ju Y，Ma LM。Leavitt SW ，et a1．A preliminary seasonal precipitation reconstructionfromtree．ring stable carbonisotopesat Mt
． Helan，China．G10bal
and Planetary Change，2004，41：229～239．
Yan z S，DinS Y G．Climate Statistics．Beijing：Meteorology Pres．1990．1—954．
Canncl M G R，Smith R L．Clima tic wanning，spring bud burst，and frost damage on trees．Journal ofAppJied Ecology，1986，23：177 191．
参考文献 ：
袁玉江。李江风．天山乌鲁木齐河源 450a冬季温度序列的重建与分析 ．冰川冻土，1999，21(1)：63 69+
刘洪滨，邵雪梅．利用树轮重建秦岭地区历史时期初春温度变化．地理学报，2003，58(6)：879 884．
汪青春，周陆生，秦宁生。等．利用乌兰树木年轮重建托托河冬季气温序列．高原气象，2003。22(5)：518 523．
邵雪梅，黄磊，刘洪滨 。等．树轮记录的青海德令哈地区千年降水变化．中国科学(D辑)。2004。34(2)：145 153．
袁玉江，邵雪梅，李江风 。等．夏干萨特树轮年表中降水信息的探讨与326年降水重建．生态学报，2002，22(12)：2048～2053
勾晓华，陈发虎，王亚军 。等．利用树轮宽度重建近 280a来祁连山东部地区的春季降水．冰川I冻土。2001，23(3)：292～295．
戴君虎，邵雪梅。崔海亭 ，等．太白山树木年轮宽度资料对过去生态气候要素的重建．第四纪研究，2003，23(4)：428～435．
刘洪滨。邵雪梅，黄磊 ．中国陕西关中及周边地区近500年来初夏干燥指数序列的重建．第四纪研究，2002，22(3)：220 229
史江峰。刘禹，Vaganov E，等．贺兰山油松生长的气候响应机制初步探讨．第四纪研究。2005，25(2)：245 251．
么枕生，丁裕国．气候统计．北京：气象出版社，1990．1—954．
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