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新疆科学家利用树木年轮研究重建历史气候

时间:2010-08-31  来源:  编辑:  浏览:653次
项目组预估,年-年,北疆气温比年平均值升高.℃左右…通过对树木的高生长及径向生长树木细胞结构的研究,有利于树木生长量以及优势树种的研究,为环境绿化做出贡献…预估未来年,天山山区以湿润为主,新疆气候和生态环境总体趋于好转…参与该项研究的南京大学教授王富葆认为红柳沙包每个年层的厚度主要取决于当年的风强沙尘暴次数及红柳的生长量…天山山区向暖湿化发展,使河川径
新疆科学家利用树木年轮研究重建历史气候

中国景观网8月31日消息:“未来20年,新疆气候和生态环境总体趋于好转。”自治区气象局副局长魏文寿30日表示,上述结论也是日前通过国家验收的“新疆现代与历史暖湿化过程及对生态环境影响”项目的重要成果之一。

作为项目负责人的魏文寿说:“利用树木年轮的宽度、密度、灰度等,重建新疆区域历史气候,并预估新疆未来气候变化趋势。这正是我区科学家在过去几年进行的创造性工作。”

2006年-2008年,项目组在天山南坡的阿克苏河流域和开都河流域,天山北坡的伊犁河谷山区、艾比湖流域、乌鲁木齐河流域和东天山以及阿勒泰地区西部采集树木样芯标本1584个,利用树轮宽度、密度、灰度等多种技术手段,进行了区域气候变化重建。

项目组预估,2009年-2030年,北疆气温比30年平均值升高0.1℃左右。北疆全年降水量在2010年-2030年将以偏多为主。预估未来20年,天山山区以湿润为主,新疆气候和生态环境总体趋于好转。期间有部分年份可能出现干旱现象。在全球增暖背景下,新疆的“暖湿气候”还可能持续。 

天山山区向暖湿化发展,使河川径流量增加、湖泊面积增大,生态环境好转,“同时也造成洪水和地质灾害频繁”。

但需要注意的是,温度升高促进地表蒸发,增强干旱化,加之受人类活动的影响和生态恢复的滞后作用,“北疆生态环境仍向荒漠化方向发展”。

南疆降水虽然增加,但塔里木河上游耕地急剧增加,且受绿洲农业的影响,下游来水减少,导致荒漠生态屏障面临生存危机。“干旱区降水的有限增加,不能改变整个荒漠生态环境的基本面貌。”

有关方面评价,项目组所进行的基于树轮资料重建气候序列的外推趋势预报,“将有利于新疆气候长期趋势预测业务准确率的提高”,并对制定新疆未来发展规划有较好的参考价值。相关研究达到国内领先水平,并达到国际先进水平。

有关专家为,虽然同类研究已在多个国家和地区展开,但相对技术方法单一。而新疆方面同时运用树轮的宽度、密度、灰度等多种技术手段,重建并预估新疆区域气候变化,“其技术方法较为全面,结论更为科学。”

延伸阅读:红柳沙包也能反映环境、气候信息

红柳沙包也能反映环境、气候信息 在自然环境中寻求重建古环境的研究手段,在我区还有一种独创性的方法。

在多年野外工作中,中科院新疆生态与地理研究所研究员夏训诚独辟蹊径,利用红柳沙包建立地层年龄序列,恢复和重建古地理环境。

夏训诚告诉记者,在现代风沙作用强烈的荒漠地区,寻找符合要求的测年材料以建立数百年来的精确年表,是十分困难的。但是,利用罗布泊地区特有的红柳沙包中的年层计数其年代,是一种非常直观、简便、有效的测年方法之一。

夏训诚说,红柳每年4月中旬开始发芽、生长,7月以后生长速度减缓,10月枝叶枯黄,11月落叶。秋季落在沙面上的枯枝落叶经冬季霜雪的压实便形成枯枝落叶层,次年春季开始被风沙掩埋形成风沙层。这样年复一年的堆积,不仅使红柳不断向上生长,还使沙包逐年增高,高度一般在3至10米,而枯枝落叶层和沙层交替沉积则形成了清晰的层理构造——红柳沙包年层。夏训诚和同事们曾在罗布泊地区对一红柳沙包实地测出层理达623层。

中科院院士、著名的第四纪研究专家刘东生先生认为,“在罗布泊地区采用这种高分辨率的测年手段非常重要”,寻找地质上对时间的记录是研究这里环境变化的重要内容,“这将使我们对过去的认识更加明确,也就有助于预测这里未来的趋势”。

参与该项研究的南京大学教授王富葆认为:红柳沙包每一个年层的厚度主要取决于当年的风强、沙尘暴次数及红柳的生长量。因此,“红柳沙包就像树木年轮一样,可以用来计年。”

夏训诚还认为,红柳沙包年层不仅可以用来计数年代,其组成物质——风成沙和红柳叶还含有丰富的环境信息,“通过对沙层厚度、粒级和矿物组成的分析,可以研究不同时期沙源、风强和物源的变化。通过对红柳枯枝落叶的稳定同位素测定,可以研究不同时期本区二氧化碳、温度等的变化。”

新闻链接:树轮年代学

树轮年代学,也叫树轮定年,是对树木年轮年代序列的研究,科学的树轮年代学是美国的天文学者道格拉斯博士于二十世纪初研究建立起来的。 树轮年代学学科的出现,开辟了一条研究古环境的新领域,它在古气候、以及林业部门发挥了极大的作用。由于树木年轮具有定年准确、连续性强、分辨率高和易于复本等特点,使其成为了时间尺度较短(几百年到千年尺度)的气候代用资料,为气候模式研究以及古环境研究提供参考。通过对树木的高生长及径向生长、树木细胞结构的研究,有利于树木生长量以及优 势树种的研究,为环境绿化做出贡献。

中国的树轮研究始于上世纪60年代以后。

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