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1、第19卷 第3期 河 北 建 筑 科 技 學(xué) 院 學(xué) 報(bào) Vol119No132002年9月 JournalofHebeiInstituteofArchitecturalScienceandTechnologySep12002文章編號(hào):1007-6743(2002)03-0060-03利用樹(shù)輪資料重建黑河古徑流的變化12王亞軍,陳發(fā)虎(11河北建筑科技學(xué)院資源系,河北邯鄲 056038;21蘭州大學(xué)地理系,甘肅蘭州 730000)摘要:本文利用祁連山中段樹(shù)木年
2、輪資料,重建了黑河230年來(lái)春末夏初(3-6月)的徑流變化。230年來(lái)黑河3-6月徑流的變化振幅在各時(shí)段強(qiáng)弱不同:19世紀(jì)初之前豐枯變化振幅強(qiáng),19世紀(jì)中后期至20世紀(jì)初變化幅度減弱,20世紀(jì)20年代以來(lái),豐枯變化幅度又趨于增強(qiáng)。關(guān)鍵詞:樹(shù)木年輪;黑河;徑流中圖分類號(hào):P463.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A0引言我國(guó)幅員遼闊,自然環(huán)境復(fù)雜多樣,樹(shù)輪生長(zhǎng)的限制因子相差較大,前人的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),位于我國(guó)[1-2]干旱半干旱區(qū)的樹(shù)輪生長(zhǎng)主要受區(qū)域降水特別是春季降水控制,而生長(zhǎng)在川西高原、青海等高寒地[3-4]
3、[5-6]帶的樹(shù)木年輪生長(zhǎng)主要受溫度控制。20世紀(jì)70年代起卓正大等利用樹(shù)木年輪寬度指數(shù)序列大[7]小探討了祁連山近千年的氣候變化狀況,20世紀(jì)90年代張志華等重建了祁連山公元1310年以來(lái)的濕潤(rùn)指數(shù)序列,取得了很有價(jià)值的成果。但是,利用樹(shù)木年輪資料重建祁連山徑流變化的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本文利用樹(shù)木年輪資料重建了黑河230年來(lái)3-6月徑流的變化,為研究黑河3-6月徑流的變化趨勢(shì)提供了一個(gè)較長(zhǎng)的序列。1資料和方法樹(shù)輪樣本(青海云杉,PiceaCrassifolia)采自祁連山北坡寺大隆林場(chǎng)(SDL),該
4、區(qū)位于北緯38.45°,東經(jīng)99.95°,采樣高度在2700-3000m,林區(qū)內(nèi)低濕干燥,郁閉度在0.2-0.3,采樣點(diǎn)坡度為5-15°,林區(qū)內(nèi)陽(yáng)光充足,采集44根樹(shù)芯。依據(jù)國(guó)際公認(rèn)的樹(shù)木年輪分析程序,對(duì)樹(shù)木年輪樣本進(jìn)行涼干、粘貼、打磨等預(yù)處理,用精度為[8〗[9]0.01mm的樹(shù)輪讀數(shù)儀進(jìn)行量測(cè),運(yùn)用COFECHA程序檢驗(yàn)交叉定年的結(jié)果,然后采用ARSTAN程序建立SDL采樣點(diǎn)的樹(shù)輪寬度指數(shù)序列。水文資料選取黑河出山口鶯落峽水文站(北緯38.82°,東經(jīng)100.18°,海拔高度1710.0m)1
5、956-1995年共40年的月平均流量資料。2樹(shù)木年輪寬度指數(shù)序列與徑流的相關(guān)關(guān)系表1是采樣點(diǎn)SDL的樹(shù)輪指數(shù)與鶯落峽的流量相關(guān)結(jié)果。相關(guān)分析結(jié)果表明,樹(shù)木年輪寬度指數(shù)序列與各時(shí)段徑流都達(dá)到了顯著相關(guān),尤其與春季夏初3-6月徑流相關(guān)關(guān)系更突出,因此,選用樹(shù)輪年表重建黑河3-6月徑流的變化。圖1是樹(shù)輪寬度指數(shù)與3-6月的流量相關(guān)趨勢(shì)圖。表1 樹(shù)木年輪寬度指數(shù)與黑河徑流的相關(guān)關(guān)系年表3-5R3-6R4-7R6-8R6-9R3-8R3-9RSDL0.406330.496330.486330.469330.
6、439330.489330.46733 說(shuō)明:33:表示通過(guò)99%置信水平的檢驗(yàn)。3:表示通過(guò)95%置信水平的檢驗(yàn)。R:代表徑流;3-5R代表3-5月徑流,依次類推。收稿日期:2002-05-11作者簡(jiǎn)介:王亞軍(1973-),女,遼寧凌源人,碩士,助教。研究方向:資源與環(huán)境。?1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第3期王亞軍等:利用樹(shù)輪資料重建黑河古徑流的變化613230年以來(lái)黑河3-6月流量的變化特征經(jīng)典的
7、樹(shù)輪氣候?qū)W認(rèn)為,t年的年輪寬度不僅受到當(dāng)年氣候的占統(tǒng)治地位的影響,還受樹(shù)木前期(一[10]年、二年或更早)生長(zhǎng)的滯后效應(yīng),基于這點(diǎn),在重建3-6月徑流過(guò)程中,將其前一年(Xt-1)、二年(Xt-2)及三年(Xt-3)的寬度指數(shù)和當(dāng)年的寬度指數(shù)(Xt)同時(shí)作為預(yù)報(bào)因子,建立3-6月徑流(Y)的回歸方程:Y=3.858+33.6373Xt-10.4793Xt-1+0.4853Xt-2+12.1313Xt-3,此函數(shù)式的復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.537,達(dá)到0.02信度水平,較簡(jiǎn)單回歸有較大提高(表1)。3-6月徑
8、流的重建值和實(shí)測(cè)值的相關(guān)趨勢(shì)見(jiàn)圖2。按照國(guó)際通用的規(guī)范作法,計(jì)算了符號(hào)檢驗(yàn)S1、一階差符號(hào)檢驗(yàn)S2、乘積平均值t以及誤差縮減值RE四種基本統(tǒng)計(jì)量來(lái)檢驗(yàn)重建序列與實(shí)測(cè)序列的相似性,計(jì)算結(jié)果分別是S1:26(27,28)、S2:30(27,29)、t:2.99和RE:0.3。結(jié)果顯示,符號(hào)檢驗(yàn)未通過(guò)檢驗(yàn),而一階差符號(hào)檢驗(yàn)S2的值達(dá)到99%的置信度,說(shuō)明兩序列在高頻變化方向上比較一致,誤差縮減值RE是精確檢驗(yàn)氣候重建值可靠性的統(tǒng)計(jì)量,具有有效的診斷能力,當(dāng)它大于0時(shí),說(shuō)明重
