山東塔山黑松等針葉樹年輪δ13C方位變化規(guī)律及成因探討.pdf

1、本文以地處我國東部暖溫帶大陸性季風氣候區(qū)的山東省費縣塔山地區(qū)為研究區(qū)域,以黑松(東坡、南坡和西坡)和油松(北坡)樹輪的穩(wěn)定碳同位素比率(δ13C)值為研究對象,依次分析了東、南、西、北四個坡向的樹木年輪δ13C值年序列各自的方位變化的特點及極值的時空遷移規(guī)律;探討了各個坡向樹輪δ13C值隨方位變化的成因.主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:
　　(1)樹輪δ13C值的方位變化特點及規(guī)律:依次對東坡、南坡、西坡和北坡的δ13C值序列的方位極值差

2、變化范圍(0.16‰～3.18‰、0.13‰～3.32‰、0.29‰～1.79‰、0.04‰～2.14‰)、平均值之差變化范圍(0.02‰～1.03‰、0.04‰～0.59‰、0.03‰～0.42‰、0.05‰～0.56‰)和年際變化幅度(3.8‰～4.92‰、2.42‰～3.92‰、2.91‰～3.53‰、1.59‰～2.08‰)進行對比,結(jié)果顯示樹輪δ13C值的方位變化量級與年際變化量級基本相似,研究樹輪δ13C值的方位變化同年際變

3、化一樣具有重要價值和意義.分別對四個坡各個方位的δ13C值序列進行方差分析,結(jié)果塔山地區(qū)東坡(黑松)、南坡(黑松)和北坡(油松)都通過了信度為0.01的顯著性檢驗,西坡(黑松)也通過了信度為0.05的顯著性檢驗,表明塔山針葉樹種黑松和油松樹輪δ13C值方位變化的差異是顯著的.四個坡各個方位的δ13C出現(xiàn)高值與低值的年份并不完全對應,而是有2～3年的年際漂移.樹輪δ13C極值出現(xiàn)方位也不固定,而是隨樹木生長坡向及時間發(fā)生方位轉(zhuǎn)移.樹木立地

4、坡向由東坡轉(zhuǎn)移90°到南坡,它們的δ13C極值出現(xiàn)機率最高的方位也相應地順時針方向轉(zhuǎn)移90°;坡向順時針再轉(zhuǎn)過90°至西坡,δ13C極值出現(xiàn)頻率最高的方位卻順時針轉(zhuǎn)移180°;坡向再順時針轉(zhuǎn)過90°至北坡,δ13C極大值出現(xiàn)頻率最高的方位順時針卻轉(zhuǎn)移270°,極小值出現(xiàn)頻率最高的方位順時針轉(zhuǎn)移90°.
　　(2)樹輪δ13C方位變化的成因初探:分別對各個坡向四個正方位的樹輪δ13C序列進行相關性分析,對各個坡向四個正方位的樹輪δ1

5、3C值高頻序列與多種氣候要素(包括月平均氣溫、月極端最高氣溫、月極端最低氣溫、月降水量、月日照時數(shù)和年平均蒸發(fā)量)當年、前1年和前2年的統(tǒng)計量進行了相關分析,探討了樹輪樣芯混合數(shù)對混合后樣品δ13C值的影響,并對可能引起樹輪δ13C方位變化的各種因素,如樹冠不同方位的太陽輻射變化、樹木周圍土壤及空氣濕度變化、不同坡位上土壤養(yǎng)分的變化、風向風速、大氣CO2濃度及其δ13Ca以及各生態(tài)因子的綜合作用等作定性分析.從而驗證影響塔山地區(qū)不同坡向