太白山是我国地理及气候的南北分界线秦岭主峰,地处暖温带湿润气候区,是我国气候变化的敏感区域。太白红杉(Larix chinensis)是我国秦岭地区独有树种,受人为活动影响较小,对气候变化极为敏感。因而在太白山地区开展植被与气候关系的研究极具代表性。本研究以太白山北坡不同海拔6个采样点太白红杉树轮样本为研究对象,经预处理后使用LINTAB6年轮分析系统测量树轮宽度及交叉定年,建立了三个不同海拔太白红杉树轮宽度标准化年表,分析了太白山不同海拔太白红杉树轮宽度对气候要素响应的差异性,并重建了太白山地区近180年春季3-5月平均气温、初夏6月平均气温及春夏3-6月平均气温,获得如下结果：(1)太白山各海拔太白红杉树轮宽度年表均包含了大量的环境信息与丰富的气候信号,太白红杉可用作树轮学代用资料并分析其对气候变化的响应及气候重建。各海拔采样点太白红杉树轮宽度年表的统计特征统计量均较高,且样本总体解释量(EPS)均超过85%,说明太白山各海拔生长的太白红杉均包了含大量的环境信息与丰富的气候信号,太白红杉可用作树木年轮学分析并研究其对气候变化的响应及重建。(2)三个不同海拔采样点太白红杉树轮年表统计特征统计量在海拔梯度上呈现出明显变化,不同海拔太白红杉对气候变化的适应表现出显著差异。随着海拔高度增加,各采样点树轮宽度序列年表的平均敏感度(M.S),标准差(S.D)和平均年轮指数(M)均增大,说明该地区太白红杉随海拔升高对环境因子变化的敏感度增大,即太白山采样点上限太白红杉对环境因子变化的敏感度最强烈；各采样点树轮宽度年表的信噪比(SNR)及样本总体解释量(EPS)均呈先增大后减小的趋势,说明采样点下限及中段太白红杉包含的气候要素信息均高于采样点上限,即中低海拔太白红杉包含的气候要素信息较高海拔丰富。(3)太白山地区太白红杉树轮宽度与当年月平均气温多成正相关,与当年月降水量多成负相关,尤其与当年3-4月、6月的平均气温呈显著正相关,与当年4月、6月的降水量呈显著负相关。太白山地区太白红杉树轮生长受当年春夏气温影响明显,生长季及前期3-6月气温升高有利于促进树轮径向生长,而同期降水增多则导致温度降低从而产生抑制树轮生长的作用,且气温降水对各海拔太白红杉树轮径向生长均未存在显著“滞后性”效应。(4)随海拔上升,限制太白红杉树轮宽度径向生长的气候因子呈现出由气温向降水过渡的趋势。其中,采样点下限及采样点中段太白红杉均受到气温降水的综合影响且对气温降水的响应具有较好一致性,与采样点上限对气温降水的响应存在差异。采样点下限及中段太白红杉树轮宽度径向生长主要受气温限制,采样点上限太白红杉树轮宽度径向生长主要受降水限制。不同海拔采样点太白红杉对气温降水的响应具有明显差异。其中,采样点上限树轮宽度径向生长与当年气温几乎无显著相关,仅与4-5月降水呈显著负相关,采样点中段及下限树轮宽度生长受气温降水综合影响明显,且具有较好的一致性,主要与当年3-6月气温呈显著正相关,与4月、6月降水呈显著负相关。因此本文选用太白山采样点中段及下限年表重建太白山过去近180年的春季3-5月平均气温及初夏6月平均气温。(5)建立了太白山地区近180a春季3-5月、初夏6月及3-6月平均气温重建方程,并通过稳定性检验。选取重建方程显著性及重建拟合度效果较好的3-6月平均气温,分析得知太白山地区过去近180年气温变化具有明显的60a第一波动主周期,及20a和12a的波动周期,且波动周期呈现出减小趋势,历史上存在较明显的冷暖期时段及气候突变点。
