全 文 ：岁 , 峨夕峨 , 曦 ,性 J峨 , 啥 , ,仑, ,么乡怪户呀少七 ,峻性叠气候和应用气象斌 ’ 一 ’ ` - -龟衡` , `邢布解秘苹丫秘那 , `
祁连山圆柏的最后年表来
刘光远 份肠
(中国科学院长沙农业现代化研究所 )
徐瑞珍 张先恭
(气象科学研究院天气气候研究所 )
一 、 前官
1 9 7 6一 1 9 7 8年期间 , 中国科学院兰州冰川冻土
研究所和兰州大学在祁连山地区进行气候和冰雪资
源考察时 , 曾先后在该地区采集了一批树木标本 。
其中有三棵圆 柏 ( S a b i n a p r e z e w a l s i i K o m ) ,
树龄最短的达 71 8年 , 最长的达 935 年 。 采集地点是
林带上限和接近林带上限处 。 早先曾对其中的一棵
(编号 为 S P O : ) 进行 了分析〔 1 〕 , 发现它能较好
地反映我国近千年气候变化的主要趋势 。 接着又研
究了这三棵圆柏的平均年轮指数与我国气候和冰川
进退的关系 〔 2 〕 , 发现它也能很好地反映 祁连山现
代冰川前端三道高大的终砖垄的形成年代与气候冷
缓交替变化的关系 。
据了解 , 国际上树木年表的研制均统一使用美
国阿利桑那大学树轮实验室提供的计算程序 〔 3 J 。
为便于国内外树木年表的比较和使用 , 我们用美国
的计算程序重新研制了这三棵圆柏的轮宽年表 , 作
为最后年表。 这是 目前我国最长的树木年表 。 样本
取 自高寒气候敏感区 , 故作为研究气候变化的依据
是很有意义的 。
列本身存在的长趋势 , 我们采用了指数方程计算期
望生长量以拟合原轮宽序列 , 而不用正交多项式 。
拟合曲线方程形式如下 :
y ( t ) = a e
一 b , + d
上式中 y ( t) 为期望生长量 , 七为逐年轮宽的序号 ,
从 1 到 n , n 为序长 。 a 、 b 、 c 均为系数 。 三棵 圆
柏各系数的计算结果列于表 1 。 由表 1 可见系 数 b
表 1 指数曲线的系数
原 编 号
S P O
:
S P O
:
S P O
:
0 。 3 6 3 { 0
。
0 03 } 0
。
15 1
0
。
1 89 1 0
。
0 06 1 0
。
3 1 4
0
。
4 52 ! 0
。
0 0 2 { 0
。
1 70
值均很小 , 其拟合曲线随 t 的增加而减小非常缓慢 ,
趋向于略微倾斜的直线 。 轮宽 x (t) 与相应的期望生
长量 y (t ) 之 比值为标准化的轮宽指数 工( t) :
I (七) x ( t )
.
y (七) t
二 1 , 2 , “ · … n
二 、 样本的生长环境条件
采样地点在祁连山南坡的青海 南 山 ( S P O 、 )
和德令哈柏树山 ( S P O : 、 S P O : ) , 在柴达木 盆 地
的东北角 , 均属祁连山系 的南缘 , 海拔 3 6。。一3 9 0 0
米 。 山地下部为荒漠草原气候 , 上部则为高寒气候 。
祁连山圆柏是构成南坡森林的主体 , 在林带上限则
是唯一的树种 , 呈断续分布 。 林间植物主要由草原
成分组成 , 土层一般厚约 20 一30 厘米 。 在草原植物
强烈作用下 , 原有森林灰褐土出现不同程度的生草
化过程 , 甚至有的完全演变为草原型的栗钙土 。 这
说明目前青海南山、 德令哈柏树山的祁连山圆柏疏
林 , 在干冷的生长环境下处于衰退 阶段〔 4 〕 , 受到
热量不足的威胁 。 它们的植株矮小 , 高 6一 n 米 , 胸
高直径30 一 50 厘米 。
三 、 最后年表
为了研制最后年表 , 首先将三棵圆柏的轮宽序
列标准化 。 这三个序列年代较长 , 为了避免滤掉序
表 2 为这三个样本的地理位置、 拔海高度及其
指数序列的统计量 。 可 以看出 , 采样点纬度虽不高 ,
但海拔在 3 6 0 0米以上 , 所以热量条件可能是树木生
长的主要限制因子 。 三个指数序列的平均敏感度 、
均方差 、 一阶自相关均很近似 。 三个指数序列的互
相关系均很高 , 平均互相关系数在 0 . 972 以上 。 三
个指数序列的平均序列即树木年表 , 它的平均敏感
度 0 . 2 9 2 , 标准差 0 . 4 8 7 , 一阶 自相关 。 . 7 04 , 均与
表 2 中单个指数序列的相近 。
表 3 为祁连山圆柏的最后年表 , 附图为它随时
间的变化曲线 。
根据国际年轮资料库对树木年表复 本 数 的要
求 , 这年表的复本数 3 是不足的 。 但 由于这三个指
数序列相关性很好 , 说明样本有足够的代表性 , 加
之序长近千年 , 我们认为它还是很有价值的研究气
候变化的工具 , 故在此发表 , 供大家使用 。
. 参加野外采样工作的有刘光远 、 王玉玺 、 王初 ,一 、
卓正大 、 王芸生 、 胡双熙。
* . 1 9 8 0年以前在冰川冻土研究所工作。
一 2 7 一
岁 , 峨夕峨 , 曦 ,性 J峨 , 啥 , ,仑, ,么乡怪户呀少七 ,峻性叠气候和应用气象斌 ’ 一 ’ ` - -龟衡` , `邢布解秘苹丫秘那 , `
祁连山圆柏的最后年表来
刘光远 份肠
(中国科学院长沙农业现代化研究所 )
徐瑞珍 张先恭
(气象科学研究院天气气候研究所 )
一 、 前官
1 9 7 6一 1 9 7 8年期间 , 中国科学院兰州冰川冻土
研究所和兰州大学在祁连山地区进行气候和冰雪资
源考察时 , 曾先后在该地区采集了一批树木标本 。
其中有三棵圆 柏 ( S a b i n a p r e z e w a l s i i K o m ) ,
树龄最短的达 71 8年 , 最长的达 935 年 。 采集地点是
林带上限和接近林带上限处 。 早先曾对其中的一棵
(编号 为 S P O : ) 进行 了分析〔 1 〕 , 发现它能较好
地反映我国近千年气候变化的主要趋势 。 接着又研
究了这三棵圆柏的平均年轮指数与我国气候和冰川
进退的关系 〔 2 〕 , 发现它也能很好地反映 祁连山现
代冰川前端三道高大的终砖垄的形成年代与气候冷
缓交替变化的关系 。
据了解 , 国际上树木年表的研制均统一使用美
国阿利桑那大学树轮实验室提供的计算程序 〔 3 J 。
为便于国内外树木年表的比较和使用 , 我们用美国
的计算程序重新研制了这三棵圆柏的轮宽年表 , 作
为最后年表。 这是 目前我国最长的树木年表 。 样本
取 自高寒气候敏感区 , 故作为研究气候变化的依据
是很有意义的 。
列本身存在的长趋势 , 我们采用了指数方程计算期
望生长量以拟合原轮宽序列 , 而不用正交多项式 。
拟合曲线方程形式如下 :
y ( t ) = a e
一 b , + d
上式中 y ( t) 为期望生长量 , 七为逐年轮宽的序号 ,
从 1 到 n , n 为序长 。 a 、 b 、 c 均为系数 。 三棵 圆
柏各系数的计算结果列于表 1 。 由表 1 可见系 数 b
表 1 指数曲线的系数
原 编 号
S P O
:
S P O
:
S P O
:
0 。 3 6 3 { 0
。
0 03 } 0
。
15 1
0
。
1 89 1 0
。
0 06 1 0
。
3 1 4
0
。
4 52 ! 0
。
0 0 2 { 0
。
1 70
值均很小 , 其拟合曲线随 t 的增加而减小非常缓慢 ,
趋向于略微倾斜的直线 。 轮宽 x (t) 与相应的期望生
长量 y (t ) 之 比值为标准化的轮宽指数 工( t) :
I (七) x ( t )
.
y (七) t
二 1 , 2 , “ · … n
二 、 样本的生长环境条件
采样地点在祁连山南坡的青海 南 山 ( S P O 、 )
和德令哈柏树山 ( S P O : 、 S P O : ) , 在柴达木 盆 地
的东北角 , 均属祁连山系 的南缘 , 海拔 3 6。。一3 9 0 0
米 。 山地下部为荒漠草原气候 , 上部则为高寒气候 。
祁连山圆柏是构成南坡森林的主体 , 在林带上限则
是唯一的树种 , 呈断续分布 。 林间植物主要由草原
成分组成 , 土层一般厚约 20 一30 厘米 。 在草原植物
强烈作用下 , 原有森林灰褐土出现不同程度的生草
化过程 , 甚至有的完全演变为草原型的栗钙土 。 这
说明目前青海南山、 德令哈柏树山的祁连山圆柏疏
林 , 在干冷的生长环境下处于衰退 阶段〔 4 〕 , 受到
热量不足的威胁 。 它们的植株矮小 , 高 6一 n 米 , 胸
高直径30 一 50 厘米 。
三 、 最后年表
为了研制最后年表 , 首先将三棵圆柏的轮宽序
列标准化 。 这三个序列年代较长 , 为了避免滤掉序
表 2 为这三个样本的地理位置、 拔海高度及其
指数序列的统计量 。 可 以看出 , 采样点纬度虽不高 ,
但海拔在 3 6 0 0米以上 , 所以热量条件可能是树木生
长的主要限制因子 。 三个指数序列的平均敏感度 、
均方差 、 一阶自相关均很近似 。 三个指数序列的互
相关系均很高 , 平均互相关系数在 0 . 972 以上 。 三
个指数序列的平均序列即树木年表 , 它的平均敏感
度 0 . 2 9 2 , 标准差 0 . 4 8 7 , 一阶 自相关 。 . 7 04 , 均与
表 2 中单个指数序列的相近 。
表 3 为祁连山圆柏的最后年表 , 附图为它随时
间的变化曲线 。
根据国际年轮资料库对树木年表复 本 数 的要
求 , 这年表的复本数 3 是不足的 。 但 由于这三个指
数序列相关性很好 , 说明样本有足够的代表性 , 加
之序长近千年 , 我们认为它还是很有价值的研究气
候变化的工具 , 故在此发表 , 供大家使用 。
. 参加野外采样工作的有刘光远 、 王玉玺 、 王初 ,一 、
卓正大 、 王芸生 、 胡双熙。
* . 1 9 8 0年以前在冰川冻土研究所工作。
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