天目山柳杉树轮δ13C年序列差异

对天目山3株柳杉树轮δ¹³C年序列分别进行了测定,分析了柳杉树轮δ¹³C年序列变化的异同及其原因.结果表明,在1837～1982年的共同时段,3个树轮δ¹³C年序列彼此间相关系数为：r₁₂=0.47,r₁₃=0.65,r₂₃=0.52 (n=146),都通过了显著性水平α=0.001的信度检验.用多项式拟合法去除原δ¹³C年序列中的高频变化后,所得3个低频序列间高度正相关;原δ¹³C年序列与拟合序列的差值序列即高频序列间也显著正相关,相关系数均达到0.79～0.99,说明气候因素引起树轮δ¹³C年序列的高频变化及大气CO₂浓度引起的低频变化对不同的柳杉个体是共同的.3株树轮δ¹³C年序列间的差异主要是树木立地处局部环境条件的不同所造成的,但是局部环境条件所引起的树轮δ¹³C年序列间的个性差异对其共性变化影响较小.所以,3个树轮δ¹³C年序列间的个性差异,并不影响树轮δ¹³C年作为气候变化研究代用资料的适宜性及重建历史气候结果的可靠性与一致性.     

环境因素对天目山柳杉树轮δ13C方位分布的影响

应用方差分析、经验正交函数、合成分析,研究了天目山柳杉（Cryptomeria fortunei）树轮中δ^13C随方位的分布特征。应用相关分析探讨了这种分布特征的年际差异与环境因素的关系。结果表明：树轮δ^13C值有显著方位差异和年际变化,不同方位的差异可以用4个基本角分布型表示,其中一型表示各方位δ^13C比多年平均值偏大,其中北（N）、西（W）、西南（SW）、南（S）较平均值偏大约0.5,而其余4个方位偏大不到0.2;二型各方位也较多年平均值偏大,但各方位差异不大,除N方位较小外,其余均在0.2-0.4之间。三型为各方位δ^13C较平均状况偏小,其中西北（NW）、东北（NE）方位约偏小0.4,其余方位偏小0.2-0.3。四型表现为NE、东（E）、东南（SE）与平均状况一致,西北(NW)方位较平均状况偏大约0.1,N方位偏小0.2,其余3个方位则偏小约0.3。而其年际变化既可用这4个角分布型的更替表示,也可以用第一、二主成分表示。δ^13C的第一主成分与前一年8-12月降水量负相关,与当年1-3月降水正相关。第二主成分与前一年8月至当年1月的6个月平均气温正相关。不同的角分布型与不同的气候状态相联系。一型出现的有利气候条件是R8-12少、R1-3多、T3-7低并且T8-1高;二型出现的有利气候条件是R8-12少、R1-3多、T3-7低并且T8-1低;三型出现的有利气候条件是：R8-12多、R1-3少、T3-7高并且T8-1高;四型出现的有利气候条件是：R8-12多、R1-3少、T3-7高并且T8-1低。可见角分布型的差异可能包含着环境变化的信息,因此同时利用树轮整体平均δ^13C值的序列和角分布型序列来重建历史气候,可以得到更多的历史气候变化信息。     

中国东部亚热带地区树轮δ13C方位变化的谐波分析

对浙江天目山2株柳杉(Cryptomeria fortunei Hooibrenk ex Otto et Dietr,分别简称为CF-1,CF-3)及南京紫金山8株马尾松(Pinus massoniana Lamb.,分别简称为PM-1-PM-4,PM-7-PM-10)树轮δ¹³C平均值方位序列及2株柳杉树轮δ¹³C方位平均值年序列进行了谐波分析。分析结果及相关性检验表明,树轮δ¹³C值的方位变化有很强的谐波特征。第1次谐波与第2次谐波分量的方差贡献率占原序列总方差的百分比,除PM-8与PM-10低于70%外,其余均在70％以上,其中,CF-1与PM-9分别达到了93%和96.5％。第1次与第2次(或第3次)谐波的拟合序列与原序列的相关性极高,相关系数均在0.8以上,都通过了0.05的显著性检验,而且,两次谐波的拟合度均比较高,均在75％以上,拟合效果较好。分析结果表明,用2π与π(PM-1与PM-7为2π/3)两个主要谐波周期就可以较好地拟合各树轮δ¹³C序列的方位变化。初相位值的计算结果显示,第1、2次谐波的初相位值存在明显差异,这表明:不同树体2次谐波振幅的峰值出现的方位区域不同,即以2π及以π(PM-1与PM-7为2π/3)为周期的树轮δ¹³C方位变化的极大值并不出现在固定方位区。所以,两次谐波叠加的结果使树轮δ¹³C极值出现的方位区域更复杂。对天目山2株柳杉树轮δ¹³C各方位均值年序列的分析结果表明,2树轮δ¹³C极值均存在明显的年际漂移,其极大值出现频率较高的方位随树木生长坡向而发生转移。两树轮相比,多数年份其δ¹³C的主极大值出现的方位区基本发生45°的方位转移。而主、次极大值叠加的结果却使δ¹³C极值出现的方位基本发生90°的转移,这种极值转移的方向及转移度数与2株树所在坡向的变化和坡向变化度数正好相一致。     

树轮稳定碳同位素分析的采样方法——以天目山柳杉为例

树轮稳定碳同位素在重建气候和环境方面得到了越来越多的应用,可是采样的方法却是多种多样,限制和影响了不同结果之间的比较。究竟在几个方位采样,在什么方位采样,既经济方便又能比较好的反映一棵树的稳定碳同位素变化过程与趋势,还没有确切的答案。研究利用来自天目山的两个柳杉树盘的多方位的和整轮的碳同位素测试数据（共计642个）,通过不同方位和不同方位组合的平均碳同位素序列与整轮碳同位素序列的关系的多角度的考查、分析发现,并不是采样的方位数越多越好,选择2～4个方位采样合并分析树轮稳定碳同位素,既经济方便又能比较好的反映一棵树的δ^13C变化过程与趋势。在两个或者3个方位采样时,方位之间呈钝角关系时,其代表性最好。4个方位采样时,一般使用的“十字交叉法”并不是最好的选择,建议采样的方位之间尽可能多的成钝角关系。如果条件限制只能采集一个方位的样品,采集向阳一侧的树芯,其代表性最好。     

南京栖霞山地区树木元素富集的初步研究

 本文用树木元素富集系数(T／S)来研究南京栖霞山铅锌多金属矿区树木—土壤系统中元素的富集特性。结果表明,树木对土壤中K、P二个元素的吸收基本与树种和开矿活动关系不大。黑松对Cr、Al,马尾松对Mn、Pb、Co、Ni、枫杨对P,刺槐对Mg、Na,Ti,栎对Zn、Ca、K、Fe、Sr、Ba、V,槐树对Cu均有最大的富集系数。黑松树龄对Co、K、Zn含量和Ca的富集系数有一定的影响。另外,Co—Ni、Sr—Ba的T／S曲线分别呈正相关,表现出这两组元素各自的地球化学共轭性。     

樟子松树轮不同组分的稳定碳同位素分析

对大兴安岭北部樟子松树轮中的全木、综纤维素和α纤维素3种组分按早晚材分别测定稳定碳同位素(δ¹³C)值,分析比较早晚材两种材质的3种组分δ¹³C值差异,探讨其对气候环境变化的响应。结果表明:从组分来看,樟子松树轮综纤维素的δ¹³C指标更接近于α纤维素;从材质来看,樟子松树轮晚材不同组分的稳定碳同位素信号对气候环境变化响应的一致性和敏感程度要大于早材。樟子松树轮晚材的综纤维素δ¹³C指标是研究过去气候或环境变化的理想载体,而α纤维素在提取过程中很可能丢失了部分气候信息。     

环境因素对天目山柳杉树轮方位分布的影响

 应用方差分析、经验正交函数、合成分析,研究了天目山柳杉(Cryptomeria fortunei)树轮中 随方位的分布特征。应用相关分析探讨了这种分布特征的年际差异与环境因素的关系。结果表明：树轮 值有显著方位差异和年际变化,不同方位的差异可以用4个基本角分布型表示,其中一型表示各方位 C比多年平均值偏大,其中北（N）、西（W）、西南（SW）、南（S）较平均值偏大约0.5,而其余4个方位偏大不到0.2;二型各方位也较多年平均值偏大,但各方位差异不大,除N方位较小外,其余均在0.2～0.4之间。三型为各方位 较平均状况偏小,其中西北（NW）、东北（NE）方位约偏小0.4,其余方位偏小0.2～0.3。四型表现为NE、东（E）、东南（SE）与平均状况一致,西北（NW）方位较平均状况偏大约0.1,N方位偏小0.2,其余3个方位则偏小约0.3。而其年际变化既可用这4个角分布型的更替表示,也可以用第一、二主成分表示。 的第一主成分与前一年8～12月降水量负相关,与当年1～3月降水正相关。第二主成分与前一年8月至当年1月的6个月平均气温正相关。不同的角分布型与不同的气候状态相联系。一型出现的有利气候条件是：R8～12少、R1～3多、T3～7低并且T8～1高;二型出现的有利气候条件是：R8～12少、R1～3多、T3～7低并且T8～1低;三型出现的有利气候条件是：R8～12多、R1～3少、T3～7高并且T8～1高;四型出现的有利气候条件是：R8～12多、R1～3少、T3～7高并且T8～1低。可见角分布型的差异可能包含着环境变化的信息,因此同时利用树轮整体平均 值的序列和角分布型序列来重建历史气候,可以得到更多的历史气候变化信息。