一、树木年轮稳定碳同位素与气候变化的关系研究进展（论文文献综述）
孟祥彪[1]（2021）在《罗布泊地区红柳灌丛树轮宽度特征及与环境要素的响应》文中进行了进一步梳理遗传和生态因子是影响树木生长的主要因素,外部环境对树木生长发育的影响可以通过年轮宽度来反映。罗布泊地区地理位置特殊、环境恶劣、生态系统异常脆弱,对全球气候的变化反应非常敏感,是我国乃至全球干旱区环境变化最具有代表性的地区之一。虽然罗布泊地区恶劣的气候条件限制了乔木生长发育,但是红柳等灌木却在部分地区分布广泛,通过对该地区红柳树轮宽度特征及其与当地环境变化关系的研究,对未来罗布泊地区实施生态保护具有十分重要的意义。本研究以罗布泊地区红柳树轮为研究对象,采用系列茎干取样法分别采集红柳轮盘,并严格按照年轮实验的标准进行交叉定年以及年轮宽度的测量。本研究研究了罗布泊不同生境下红柳灌丛树轮特征及其差异性,并采用相关分析法探寻了四个地区的年轮宽度与区域性温度、降水变化的相关性的差异及其对环境要素的响应关系,以期更深入地了解罗布泊红柳灌丛生态系统的变化规律,为保护其生态系统和管理利用提供理论依据。主要结论有:（1）罗布泊地区红柳年轮早材颜色呈淡黄色,晚材颜色为暗红色,界线非常清晰。红柳生长偏心现象较为普遍,部分树轮中存在有单个或多个生长区,树盘形态呈星状或扇形等不规则形状。（2）罗布泊地区红柳年轮中边材的轮数主要集中在45轮之间,与树龄之间并没有明显关系,但边材带的宽度随年龄的增长而变窄。（3）研究区红柳年轮宽度均较小,基本在1mm以下。不同地区红柳年轮平均宽度存在着明显的差异性,其中,红柳沟地区最大,为1.21mm;其次为红柳井和营盘地区,分别为0.91mm和0.83mm;米兰地区平均年轮宽度最小,为0.82mm。（4）罗布泊地区红柳的树轮敏感度在区域上存在一定的差异性,且与树龄表现出极显着负相关关系（P<0.01）,总体上罗布泊地区红柳树轮的敏感度较好,平均敏感度均在0.18以上,其中红柳沟地区平均敏感度为0.27、红柳井地区平均敏感度为0.20、营盘地区平均敏感度为0.20、米兰地区平均敏感度为0.18。（5）罗布泊不同地区红柳径向生长对气候要素的响应有较大差异。红柳沟地区红柳的径向生长与5月份的平均最高温度、冬季的平均温度以及平均最高温度均成显着性正相关关系（P<0.05）。红柳井地区红柳的生长与上一年六月份的平均最高温度以及当年夏季（主要是8月份）的平均最高温度均与红柳的径向生长成显着性负相关（P<0.05）。米兰地区红柳的生长与上一年8月份的平均最高温度以及当年1月份的平均最高温度与该地区红柳的径向生长成显着性负相关关系（P<0.05）,其中,8月份平均最高温度对红柳的生长的影响表现出明显的“滞后性”。营盘地区红柳的生长与9月份的平均温度以及平均最高温度成显着性负相关关系。（6）罗布泊地区红柳径向生长与降水相关性不显着,该地区气候干燥,降水稀少,红柳灌丛主要是非地带性的隐域植被,其生存不依赖于降水,地下水是其生长、发育的主要水分来源。（7）罗布泊地区红柳的径向生长是气候因素、水分条件、土壤类型、盐分以及风沙活动的综合影响的结果。红柳沟地区位于河流附近,水分条件较最好,且没有发育成红柳沙包,生长旺季的高温对红柳的生长没有产生限制作用,冬季的低温对红柳的限制较为明显;红柳井地区紧邻罗布泊干涸湖盆,地下水丰富,但土壤含盐量较高,红柳自身的泌盐机制使得红柳的生长主要受极端温度的影响,平均温度的影响并不显着;米兰地区风沙活动强烈,沙丘分布广泛且覆盖厚度较大,红柳的生长主要受极端温度的影响且“滞后效应”更为明显;营盘地区位于孔雀河二级阶地上,水分条件较好,但生长旺季月份的高温会对红柳的生长具有限制作用。
阮超越[2]（2020）在《福建漳平过去215年树轮早晚材碳氧同位素研究》文中进行了进一步梳理树轮早晚材同位素是提取湿热地区季节性气候变化信号的有效指标,福建地区也有相应研究工作开展,然而福建地区早晚材碳氧同位素年表尚未建立。论文选取对气候变化敏感且相关研究不足的福建省这一湿润亚热带地区,第一次建立该区长达215年（1801-2015）的马尾松（Pinus massoniana）树轮早晚材碳、氧同位素序列,通过早晚材稳定碳氧同位素序列与气象因子（温度、降水、相对湿度和日照时数等）之间的相关性分析发现:（1）1-5月份的日照时数（r=-0.468,p<0.01）和相对湿度（r=0.619,p<0.01）是影响马尾松早材稳定碳同位素分馏(Δ13C)的主要限制因子,晚材碳同位素分馏(Δ13C)则主要受到当年4-7月份的最低温度（r=-0.576,p<0.01）及9-10月份的相对湿度（r=0.544,p<0.01）的影响,相对湿度是贯穿马尾松生长期的碳分馏限制条件,也是福建地区马尾松碳分馏的共同限制因子,早晚材气候信号的混合和限制因子的复杂说明早晚材稳定碳同位素研究的必要;（2）马尾松早材稳定氧同位素(δ18O)序列主要受1-5月的日照时数（r=0.538,p<0.01）和4-5月的相对湿度（r=-0.571,p<0.01）影响,晚材稳定氧同位素(δ18O)序列则主要受到7-10月的日照时数（r=0.582,p<0.01）和相对湿度（r=-0.533,p<0.01）的影响,早晚材均反映相对湿度与日照时数信息,对比发现此时晚材δ18O序列具备替代整轮δ18O序列进行气候分析的潜力。通过重建研究区1821-2015年1-5月及7-10月相对湿度分别代表华南春雨期和季风期的水文气候条件,分析发现在年际尺度上二者协同变化并不稳定,可能受到厄尔尼诺-南方涛动（El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO）变率调控;而在年代际尺度上二者驱动机制也不相同,华南春雨期水文气候受到北大西洋年代际涛动（Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO）调控,季风期水文气候则受到亚洲-太平洋涛动（Asian Pacific Oscillation,APO）调控。
雷帅[3]（2020）在《樟子松防护林生产力和水分利用效率对气候变化的响应》文中指出
许玲玲[4]（2020）在《油松人工林径向生长及水分利用效率对气候变化的响应》文中研究指明为探讨油松径向生长以及水分利用效率对气候变化的响应,本文以400-600 mm降雨线附近的油松人工林为研究对象,在付家、黑水、鹫峰、灵空山和蔡家川五个林场分别采集了34、26、53、67以及48年生的油松树芯,建立了不同林龄油松不同生长阶段年轮宽度标准化年表,探讨了不同生长阶段油松径向生长对气候响应的差异,分析了各样地油松生物量以及生产力的年际变化特征,采用稳定碳同位素法测定了树木年轮的δ13C值计算WUE,从生物学基础上阐明树木水分利用效率与气候因子的关系,为准确预测油松人工林生长和分布变化,并为油松人工林的保护与管理提供重要的参考。主要研究结论如下:（1）油松幼龄期的平均敏感度值以及标准差较成熟期高,随着油松林龄的增长,树木生长对环境变化响应的一致性减弱。（2）油松径向生长对气候变化的响应随生长发育表现出差异性。温度是限制付家林场与黑水林场油松径向生长的主要气候因素。随着油松的生长,径向生长对气候变化的敏感性增加。降雨对鹫峰林场幼龄期油松的生长有明显的促进作用。灵空山油松的径向生长在生长后期与降雨的相关系数均大于幼龄期与中龄期,达到了0.7;在生长后期,降雨量是限制灵空山油松径向生长的主要气候因子。（3）不同站点油松胸高断面积增量（BAI）对温度的响应均大于对降雨的响应,且温度对幼龄期的BAI有促进作用。各采样地油松胸高断面积增量在幼龄期从大到小依次为鹫峰>付家>灵空山>蔡家川>黑水。（4）随着油松年龄序列的增加,地上生物量、地下生物量以及单株的逐年生物量整体呈增长趋势,其中灵空山林场地上以及地下单株逐年生物量增长速率最大,分别为0.282、0.129 kg·a-1。不同研究站点油松WUE均随时间的推移而呈显着上升的趋势。油松WUE随着林龄的增大而增加,其中WUE上升速率由大到小为:黑水>付家>蔡家川>灵空山。WUE与降雨和干旱指数多呈负相关关系,而与温度呈正相关关系,温度是影响油松WUE的主要因子。油松水分利用效率与生物量之间具有显着的正相关关系。
朱光明月[5]（2020）在《东北中南部人工林樟子松水分利用效率的变化规律》文中进行了进一步梳理本研究基于树木年代学、年轮气候学和稳定碳同位素的研究理论和方法,以东北中南部地区（吉林省、辽宁省）为研究区,以人工林樟子松为研究对象,选取研究区内20个采样点,建立人工林樟子松年轮宽度年表,测定部分人工林樟子松样本的年轮稳定碳同位素比率（δ13C）,并计算樟子松胸高断面积增长量（BAI）和基于年轮稳定碳同位素比率δ13C的樟子松水分利用效率（WUE）,分析研究区内各采样点的人工林樟子松径向生长（年轮宽度指数、BAI）、稳定碳同位素和水分利用效率对气候因子（月平均温度、月降水量、月平均相对湿度）的响应。明确在全球气候条件变化的研究背景下影响人工林樟子松水分利用效率的气候因子,以及水分利用效率的变化规律,探讨研究区域内的人工林樟子松水分利用效率与径向生长的关系。研究得到的主要结果如下:1.各采样点人工林樟子松年轮标准年表与气候因子的相关关系:吉林省方面,上一年11月当年4月和10月温度促进径向生长,56月温度抑制其生长;46月降水促进生长,1月降水抑制生长;相对湿度的影响没有良好的一致性。辽宁省方面,上一年11月和当年10月温度促进径向生长,57月温度严重抑制生长;25月降水促进生长,1月降水抑制生长;49月相对湿度显着促进生长,上一年12月当年1月相对湿度抑制生长。辽宁省人工林樟子松径向生长对气候因子的响应比吉林省更为敏感。樟子松的径向生长受区域气候因子的协同影响。2.本研究中以人工林樟子松的胸高断面积生长量（BAI）作为其径向生长量的指标来衡量树木的径向生长状况。胸高断面积增长量BAI的年际变化显示绝大多数样点的人工林樟子松表现出极显着（p<0.01）的上升趋势,说明树木径向生长状态良好。3.人工林樟子松水分利用效率与气候因子的相关关系:吉林省方面,温度的影响整体表现为较为明显的促进作用,5月、6月和9月温度对全部样点樟子松WUE产生促进作用;降水主要表现为抑制作用;相对湿度同样表现为抑制作用,9月相对湿度的抑制作用显着。辽宁省方面,对樟子松WUE影响最大的同样是温度和相对湿度,5月温度显着促进生长,6月和9月的温度对樟子松WUE也有明显的促进作用;相对湿度的影响集中在当年生长季（49月）,在一定程度上抑制樟子松WUE的提升。4.人工林樟子松水分利用效率与其径向生长（年轮宽度、BAI）之间的关系:吉林省的樟子松BAI对WUE没有明显的响应,WUE的增加不能转化为樟子松的径向生长量。而对于辽宁省的樟子松来说,BAI与WUE存在显着的相关关系（p<0.05）,随着WUE的升高,樟子松的径向生长量也会相应增加。
谢成晟[6]（2020）在《泸沽湖地区百年温度重建与全新世气候变化周期分析》文中提出全新世气候是具有周期性波动和冷暖交替变化特征的非稳定时间序列,对全新世气候变化的研究已经成为全球气候变化研究的重要方面。树木年轮和湖泊沉积是不同分辨率的气候记录载体,对它们的深入分析,能够更全面地认识区域气候变化状况,找到气候变化的驱动原因和与全球变化的联系;同时,可以利用区域气候背景和变化规律指导地质灾害防治,合理安排当地生产建设等,于科学研究和经济生产都具有重要意义。泸沽湖地区的年分辨率气候重建非常稀少,对气候变化的驱动原因分析也较欠缺。基于此,本文运用采自泸沽湖北部山地的丽江云杉树木年轮样芯,通过树木年轮气候学的方法体系,重建了该区域119 a平均最低温度变化历史。引用前人建立的泸沽湖碳酸钙沉积序列和重建的平均最低温度序列分别进行集合经验模态分解,得到泸沽湖地区全新世以来不同时间尺度气候变化周期,并对周期驱动进行了简单探讨。同时也对新构造运动对区域气候变化的影响作简要论述。论文取得以下成果:（1）通过树轮年表和器测数据的相关分析,发现:2000 A.D.之前,冬春季平均最低温度是限制泸沽湖地区丽江云杉径向生长最主要的限制因子。水分对树木径向生长影响不显着。2000 A.D.之后,这种相关关系发生突变。表现出明显的树轮-气候”分异现象”。之后对这一现象进一步探讨,可知树木生长和器测数据之间的分离是客观存在的生态现象;2000 A.D.后主控因子可能受夏季最低温、最高温或平均相对湿度的综合影响。但因这种现象发生的时间较短,新的控制因子并不能明确。（2）通过对年表-气候要素相关分析,参照发生“分异现象”后的一般处理方法。本文重建了年表可靠时段1882～2000 A.D.泸沽湖地区冬春季（上一年10月至当年5月）的平均最低温度变化历史。重建序列表现出2个暖期（1911～1927 A.D.和1992～2018 A.D.）、1个冷期（1940～1991 A.D.）。同时还发现1888～1895 A.D.、1900～1904 A.D.和1931～1939 A.D.三个暖时段;1883～1887 A.D.、1896～1899 A.D.、1905～1910 A.D.和1928～1930 A.D.四个冷时段。本重建与CRU格点序列、滇西北树轮重建序列的温度升降变化基本一致。也与泸沽湖沉积物古色素记录,冰川进退记录具有很强的对应关系。同时,各冷暖期均有历史记载的气象灾害事件相对应。空间场相关分析得到2000 A.D.之前时段,泸沽湖重建和器测温度的场相关范围大致相同。而2000 A.D.后时段,重建的温度场高相关地区主要为环孟加拉湾北部地区,且与样点所在区域没有相关性。（3）使用能够反映泸沽湖地区季风降水变化历史的碳酸钙沉积序列与重建的泸沽湖百年平均最低温度序列分别进行集合经验模态分解（EEMD）。得到,平均最低温度序列具有2～4 a,8 a,11 a和23 a的变化周期;碳酸钙序列则具有72 a,189 a,303 a,1006 a,2222 a,6667 a和10000 a的变化周期,其中6667 a、10000 a周期的存在和稳定性无法确定。（4）新构造运动造成的高原隆升及滇西北构造地貌格局,加强了亚洲冬季风,方便印度季风对中国西南地区的影响,成为全新世后高原及地处高原周缘的泸沽湖地区气候变化的构造—环流背景。太阳活动是泸沽湖地区全新世以来各时间尺度气候变化的最主要驱动因子。特别是在千年尺度气候周期变化上,太阳活动起到稳定且重要的作用。总体上来说气候变化周期越短,受到的影响因素越复杂。北大西洋冰飘碎屑事件、厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）、太阳总辐照度（TSI）是控制泸沽湖地区百年-千年尺度气候变化的主要驱动因子。而年际-年代际周期尺度上,影响因素较多且复杂,北大西洋涛动（NAO）、北太平洋涛动（PDO）、太阳黑子相对数、黑潮等,都可能是泸沽湖高频周期变率的影响因子。
王振威[7]（2020）在《基于树轮宽度的山西北部地区历史时期干湿变化序列研究》文中研究表明气候变化与人类生活密切相关,近几十年来,气候变化对人类生活产生了越来越多的负面影响,引起国内外学者的广泛重视。为了更好地了解未来气候变化,需要深刻理解过去气候环境变化的规律特征。树木年轮具有分布广泛、连续性强、样本易得、分辨率高等特点,已成为研究古气候古环境变化的核心代用指标之一。本文的研究区位于山西省北部,属于吕梁山脉。气候特征为半干旱大陆性季风气候,四季分明。吕梁山位于我国400mm降水等值线附近,属于气候变化敏感区。该地区的树轮气候学研究成果较少,且近年来该区域水资源短缺问题日益严重,迫切需要构建一个能够反映气候干湿变化的综合指标序列。帕尔默干旱指数（PDSI）是一个与降水、温度相关的综合性气候环境变化指标。基于树木年轮资料重建长尺度PDSI变化序列具有一定的科学价值和实践意义。论文在已有树木年轮宽度指数序列的基础上,根据重建的标准宽度年表与已有的气象资料（1954—2003年）之间的相关性,确定重建月份,建立转换方程。重建出研究区域内过去长尺度的干湿变化序列。基于以上分析得出以下结论:（1）得到研究区山西北部树轮宽度的三种年表,分别为标准年表（STD）、差值年表（RES）和自回归年表（ARS）,年表长度为175年（1829—2003年）。（2）将三种年表与采样点附近原平、五寨气象站的气候数据进行相关分析计算。结果发现,STD年表与PDSI数据显着相关,相关性最高的是与5—6月平均PDSI指数。（3）基于相关分析结果,利用线性回归转换方程重建了山西北部地区过去175年5—6月平均PDSI指数变化。其中,转换方程的方差解释量为47.16%,调整自由度后为46.06%,F检验值为42.84。（4）重建序列中,极端干旱年共4年,占总序列的2.29%;极端湿润年共6年,占总序列的3.43%。重建干湿序列经过10年低通滤波后,发现9个偏湿时段,10个偏干时段,重建序列在20世纪后期,表现出干旱加重的趋势。（5）利用MTM多窗谱周期分析得到的结果,表明山西北部地区气候变化可能受ENSO现象影响。与东亚季风的相关计算也表明,研究区气候变化可能受到东亚季风影响。研究区气候变化的其他影响因素有待进一步详细研究。（6）山西北部地区重建的干湿变化序列,与依据历史文献生成的DWI序列有很好的相关性,相关系数为-0.235（n=175,p<0.002）,10年低通滤波后,相关系数为-0.404。与山西地区其他的研究成果之间,也存在相似性。本次研究取得了一定研究成果,但重建的年表长度有限,为了研究更长尺度条件下,区域气候变化的影响因素,需要在研究区域内寻找年代更久远的的树轮样本。同时,可以利用其他树轮指标,如同位素、密度等,对研究区古气候变化进行深入研究。
顾洪亮[8]（2020）在《树轮气候信息提取方法研究 ——以模拟和实测树轮数据分析为例》文中指出树轮作为过去气候变化研究的代用指标已被广泛应用。当前的研究呈现多种树轮指标（宽度、稳定同位素、密度等）、多维气候因子（气温、降水、相对湿度、热量指数、ENSO、SPEI、sc PDSI、NDVI等）、多样数理分析方法（线性、非线性等）和多时空尺度（年、季、月、日,全球、区域、局地等）交互的特点。一些研究发现,对于同样的数据,不同的分析方法会得到不同的结果。如何科学高效地分析它们的变化特征和相互关系,合理准确地提取气候变化信息,是树轮气候领域面临急需解决的重要问题。正是在这一背景需求下,本文以实测树轮数据和模拟数据为基础,面向R语言进行树轮气候信息提取方法的比较研究,以期为树轮气候信息更准确、高效的提取提供方法支持和策略选择依据。其中实测数据包括我国亚热带6个不同地区采集的286棵马尾松的不同宽度指标（全轮、早材、晚材）、不同组分（全木、α纤维素、综纤维素）稳定碳同位素数据,以及公开发表的树轮数据和国际树轮数据库数据,从更大区域和更大样本量的方向评估树轮-气候信息提取方法。最终取得如下一些新的认识。1. 树轮宽度研究中,首先需要去除非气候生长趋势。现在常用的去趋势方法有各自的不足,如负指数法可能会出现拟合失败和丢失低频气候信号问题;Spline、RCS、signal-free RCS法面临人为选择截断区间的问题。而基于时间序列的互补集成经验模态分解法（CEEMD）完全以数据为中心进行不同频率的信号分解,避免了人为因素,建立的模拟年表数据对比结果表明对“低频信号丢失”问题有一定的减轻。建立的实测树轮年表数据的相位变化与常用去趋势法（如负指数、Spline、signal-free RCS等）相对一致,与各气候因子的相关系数的平均值有一定的提高。基于大区域格网气象数据及其近邻的树轮宽度数据进行点-点主成分回归分析的结果表明,CEEMD的模型评估指标（VRSQ、VRE、VCE）与其他去趋势法差距微小。从时序信号理论来看,相较于先验基函数模型,这种基于数据本身的自适应“无基”时序分解法,在树轮气候研究中具有很好的应用潜力。2. 传统相关方法（Pearson、Kendall、Spearman）定量分析树轮-气候变量间的相关关系时,往往只对线性或单调相关关系起作用,易受异常值和样本量影响,鲁棒性不高。本文利用模拟数据和已公开发表的树轮数据对传统和现代相关方法（互信息、距离相关、最大信息系数、Hoeffding‘s D等）进行比较分析,发现对于同一数据集,不同的相关分析量化的相关系数有一定的差异。距离相关和互信息方法不仅在量化树轮-气候线性相关关系时具有与Pearson相关大致相当的性能,而且还适用于非线性相关分析,可作为树轮-气候相关分析的辅助方法。3. 非平稳的树轮气候时间序列和气候变量间的共线性可能引起虚假回归问题和特征变量信息冗余,从而为树轮气候回归模型的构建带来不确定性。通过对全球67414个CRUts4.03格网点进行非平稳检验,发现均温因子在全球约58%的格网点表现为显着的非平稳变化,而显着平稳变化的格网点主要集中在北纬40°–70°之间;降水因子约15%的格网点表现为显着非平稳变化,其趋势显着非平稳变化格网点主要集中在北半球区域。因此,在进行树轮气候时序回归分析时,需关注平稳性检验和平稳化处理,以降低重建模型的不确定性。针对特征变量选择问题,本文以模拟数据和美国科罗拉多河上游的树轮宽度数据为例,发现基于信息熵的偏互信息相关算法遴选关系显着的特征变量,不仅能减轻信息冗余问题,且能遴选出非线性相关的变量,拟合优度优于逐步回归方法。4. 基于线性（MLR、MT）和非线性（BRNN、RF）方法,选用不同时间分辨率（日值、月值）的气候因子建立树轮宽度-气候响应模型,对比发现BRNN和MLR方法优于MT、RF方法。相较于月值气候数据,利用日值数据分析,回归模型最大方差解释量有一定的提高。5. 面对全球尺度的格网树轮气候数据,必需求解近邻点间的距离。但是对于大量的数据集,如何快速高效的求解是需要解决的问题。本课题引入Hash算法,基于R语言编写的函数代码不仅能对大数据集快速求解,而且准确度高。6. 通过对马尾松不同轮宽指标（全轮、早材、晚材）、不同组分稳定碳同位素（全木、α纤维素、综纤维素）与各气候因子的月、季节相关和时间稳定性特征分析,为我国亚热带地区树轮气候研究中代用指标选择提供了参考价值。结果表明,同一样区三种轮宽年表响应气候模式较为一致,细分早晚材宽度指标对于提取更多气候信号作用不大。在不同研究区,最为显着影响马尾松树轮宽度的气候因子不同。三种组分的δ13C年变化模式较为相似,与同一气候因子的相关系数相位相同。这表明利用马尾松树轮的δ13C进行气候研究工作时,无需进行比较耗时的纤维素提取。三种组分的δ13C均值在所有研究区均表现出与夏秋季节的相对湿度显着负相关关系。从更大范围内来看,在不同气候环境下,同一时间区间,相较于宽度指标,马尾松的稳定碳同位素响应的气候信号更强,轮宽指标储存的显着性气候信号在更大区域上表征不同。这些新的认识,为科学高效提取树轮气候信息提供了新的依据和方法,对于推进树轮气候学研究具有重要的理论和实践意义。
路伟伟[9]（2019）在《基于树轮碳稳定同位素的林木长期水碳耦合机制研究》文中研究表明森林生态系统中大气与植被界面的水、碳过程是系统内主要的物质和能量循环组成部分,水、碳过程之间存在着明确的耦合关系,其耦合机制的研究,对制定森林水碳权衡对策具有重要的意义。由于传统研究方法的不足,之前的研究多集中于叶片尺度的瞬时水碳耦合关系,对于树木长期水碳耦合的研究仍处于发展的阶段,成为阻碍森林水文学和植物生态学过程定量化研究的关键节点。本研究利用稳定同位素技术和树木年代学原理,以华北地区典型树种侧柏、油松、栓皮栎、刺槐和小叶杨为研究对象,通过测定树轮碳稳定同位素值δ13C,推算年光合-气孔导度耦合值iWUE,掌握iWUE的变化特征及对气象因子的响应;分析了气候变化背景下不同退化程度的树木生长历程、光合-气孔导度耦合关系变化特征及其对气象因子的响应特性,揭示树木生长过程与气候动态互馈关系;构建了水碳耦合模型,进而定量表达林木蒸腾量与固碳量之间的耦合特性;分析了气候变化背景下不同生长状况的树木光合-气孔导度耦合的响应、预测及提升策略。主要研究结果如下:（1）树轮纤维素δ13C序列均表现为高密度林分树轮纤维素δ13C高于低密度林分,林龄较大的林分δ13C高于小林龄林分,陡坡林分δ13C高于缓坡林分,阳坡林分δ13C高于阴坡林分。不同类型林分树轮纤维素δ13C平均值大小排序为:侧柏>油松>栓皮栎>刺槐。四个树种年均iWUE均呈逐渐上升的趋势,针叶树种iWUE显着大于阔叶树种。iWUE与年降水量之间呈弱负相关关系,与年均RH没有显着的相关关系,与年均气温、大气CO2浓度之间存在极显着正相关关系。（2）随着退化程度的加深,树轮纤维素δ13C逐渐增大,△逐渐降低;正常生长的小叶杨和退化的小叶杨iWUE均呈现极显着上升趋势,退化的小叶杨iWUE高于正常生长的小叶杨。不同退化程度小叶杨树轮纤维素δ13C、△、Ci和iWUE均存在极显着差异。降水量和RH不是影响小叶杨发生退化的主要因素;正常生长、轻度退化和重度退化的小叶杨iWUE均随年均气温升高而增加,存在显着的正相关关系;iWUE存在保守性和变异性,随着环境阻力的加大,水碳耦合关系会出现“脱耦”现象,即发生树木退化或死亡。（3）通过构建的水碳耦合模型对侧柏长期年固碳量和年蒸腾量进行估算,1880年至2016年期间,侧柏年固碳量呈现极显着二次曲线的增长趋势,且斜率不断增大,年蒸腾量呈现极显着二次曲线的增长趋势,斜率逐渐减小。侧柏长期水分利用效率呈极显着增长趋势。在气候变化和大气CO2显着升高的背景下,侧柏水碳耦合关系随之变化,水分利用效率逐渐升高。（4）2010至2100年期间,侧柏、油松、刺槐和栓皮栎iWUE预测值均呈逐渐上升趋势,平均iWUE排序为:侧柏>油松>栓皮栎>刺槐。正常生长的侧柏、油松、刺槐和栓皮栎达到iWUE最高值时的树龄分别为220a、200a、134a、150a,iWUE最高值排序为侧柏>油松>栓皮栎>刺槐。
郑无忌[10]（2019）在《基于稳定碳同位素的贵州高原树木生长对干旱的响应研究》文中认为全球气候正经历着以快速变暖和极端气候事件（干旱、洪涝等）增多为主要特征的显着变化,给生态环境和人类社会带来了巨大影响。森林是陆地生态系统的主体和重要资源之一,对气候系统变化、碳循环、水源涵养、生态环境保护等具有重要影响。云贵高原地区是我国自给农业分布最广、贫困人口最多、脆弱生态环境最为集中的地区之一,同时也是我国自然灾害如水土流失以及生态破坏最严重的区域之一。近些年来我们在云贵高原不同区域都发现了珍稀针叶森林大量死亡或生长衰退的现象。树木生长衰退和死亡现象是森林生态系统的重要过程之一,对森林生态系统的种群动态、种间相互作用、大气CO2浓度及区域气候变化存在长期的反馈作用。因此,研究区域树木生长衰退和死亡与气候变化的关系对于该区域生物多样性与生态环境保护、森林碳汇、森林经营与管理等具有重要意义。本文选择云贵高原东部的贵州高原作为研究区,利用在贵州高原北部习水自然保护区内和东南部的茂兰自然保护区内发现的天然福建柏和华南五针松活树和死树树轮样本,通过测定树轮稳定碳同位素比值(δ13C),分别建立了两个地区第一条稳定碳同位素年表,并计算了胞间二氧化碳浓度（Ci）、胞间二氧化碳浓度与大气二氧化碳浓度的比值（Ci/Ca）、基面积增量（BAI）等相关指标,采用相关分析、线性回归分析等统计学方法,分析了福建柏和华南五针松树轮稳定碳同位素对气候变化的响应特征;此外还分析了华南五针松的幼龄效应对该树种δ13C值的影响;最后,进一步对比分析径向生长、稳定碳同位素以及水分利用效率等指标的变化趋势与气候变化的关系,探讨福建柏老树、华南五针松幼树死亡现象与气候变化的关系及其生理机制。主要结论如下:习水地区福建柏树轮δ13C主要受冬春季（前年10月至当年5月）的水分条件影响。在1960s至1980s,由于气候相对湿润,福建柏叶片气孔导度较大,使得光合速率与蒸腾速率较高,从而导致水分利用效率呈现相对稳定的状态,径向生长量较大;然而自1985年来,随着气候逐渐变干,干旱迫使福建柏采用保守的用水策略,通过减小气孔导度甚至关闭气孔来减少蒸腾,导致福建柏水分利用效率（iWUE）显着增加,光合产物不断减少,径向生长持续减少,当干旱达到最盛时（2009-2011年）,出现了大量缺失轮、径向生长达到最低值以及成年福建柏大量死亡的现象。研究指示近期的严重干旱事件是导致大龄福建柏成片死亡的主要原因,未来变暖和干旱将对这一物种带来潜在的生存威胁。茂兰地区华南五针松δ13C值主要受生长季早期及生长季的水分条件影响。在1960至1981年,由于气候相对湿润,水分利用效率随着大气CO2浓度增加而增加,BAI因CO2肥化效应而持续增加;1982至2011年气候逐渐变干,华南五针松通过减小气孔导度来减少蒸腾失水,导致华南五针松iWUE显着增加,光合产物不断减少,径向生长维持较低水平。随后,气候转湿,水分利用效率维持恒定,径向生长再度开始增加。研究结果指示华南五针松大量死亡与2009-2011年的极端干旱事件有关。结果还指示在恶劣的喀斯特干旱山地环境下幼树相对于老树更容易受到干旱的影响。
二、树木年轮稳定碳同位素与气候变化的关系研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、树木年轮稳定碳同位素与气候变化的关系研究进展（论文提纲范文）
（1）罗布泊地区红柳灌丛树轮宽度特征及与环境要素的响应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 树木年代学研究方法的研究进展 |
| 1.2.2 树轮气候响应机制研究进展 |
| 1.2.3 国内外灌木年轮的研究进展 |
| 1.2.4 罗布泊环境变化研究进展 |
| 1.2.5 红柳对气候环境响应研究进展 |
| 1.3 研究目的与意义 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 技术路线 |
| 2 研究区概况及研究方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地质地貌 |
| 2.1.3 气候 |
| 2.1.4 水文 |
| 2.1.5 土壤 |
| 2.1.6 植被与动物 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 样地设置 |
| 2.2.2 样品采集 |
| 2.2.3 室内样品处理 |
| 2.2.4 年轮宽度测量 |
| 2.2.5 气象数据 |
| 2.2.6 数据处理 |
| 3 罗布泊地区红柳灌丛树轮特征分析 |
| 3.1 罗布泊地区红柳生长特性 |
| 3.2 罗布泊地区红柳的边材特征 |
| 3.3 红柳树轮平均敏感度分析 |
| 3.4 红柳树轮宽度特征分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 罗布泊不同地区年轮宽度指数与气候因子相关性分析 |
| 4.1 研究区域 2005~2019 年间气候因子变化 |
| 4.2 红柳沟地区红柳年轮宽度指数与气候因子相关性分析 |
| 4.2.1 与月气候因子相关性分析 |
| 4.2.2 与季气候因子相关性分析 |
| 4.3 红柳井地区红柳年轮宽度指数与气候因子相关性分析 |
| 4.3.1 月气候因子相关性分析 |
| 4.3.2 与季气候因子相关性分析 |
| 4.4 米兰地区红柳年轮宽度指数与气候因子相关性分析 |
| 4.4.1 与月气候因子相关性分析 |
| 4.4.2 与季气候因子相关性分析 |
| 4.5 营盘地区红柳年轮宽度指数与气候因子相关性分析 |
| 4.5.1 与月气候因子相关性分析 |
| 4.5.2 与季气候因子相关性分析 |
| 4.6 小结 |
| 5 红柳年轮宽度响应气候要素的地方差异性分析 |
| 5.1 不同地区红柳灌丛生长环境状况调查分析 |
| 5.2 红柳年轮宽度响应气候要素的差异性及影响因素分析 |
| 5.2.1 红柳生长对降水的响应及环境影响因素分析 |
| 5.2.2 红柳生长对温度的响应及环境影响因素分析 |
| 5.3 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的科研成果清单 |
（2）福建漳平过去215年树轮早晚材碳氧同位素研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 第一章 树木年轮学基本原理 |
| 1.1 树轮气候学的基本原理 |
| 1.2 树轮稳定同位素分馏机理 |
| 1.2.1 树轮稳定碳同位素分馏机理 |
| 1.2.2 树轮稳定氧同位素分馏机理 |
| 第二章 研究区概况与研究方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 自然地理概况 |
| 2.1.2 气候特征 |
| 2.1.3 土壤植被特征 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 野外采样和宽度年表的建立 |
| 2.2.2 树轮早晚材分离原则 |
| 2.2.3 α-纤维素的提取 |
| 2.2.4 碳氧同位素的测定 |
| 2.2.5 年轮整轮碳同位素计算 |
| 第三章 马尾松树轮稳定碳同位素研究 |
| 3.1 树轮早晚材碳同位素序列校正与特征分析 |
| 3.2 树轮早晚材碳同位素的气候响应结果 |
| 3.2.1 早材碳同位素气候响应结果 |
| 3.2.2 晚材碳同位素气候响应结果 |
| 3.3 早晚材碳同位素气候响应结果分析 |
| 3.4 早晚材与整轮树轮碳同位素气候响应对比 |
| 第四章 马尾松树轮稳定氧同位素研究 |
| 4.1 树轮早晚材氧同位素的气候响应分析 |
| 4.1.1 早材氧同位素气候响应结果 |
| 4.1.2 晚材氧同位素气候响应结果 |
| 4.2 早晚材氧同位素气候响应结果分析 |
| 第五章 早晚材稳定碳氧同位素气候意义探究 |
| 5.1 华南春雨期及季风期水文气候重建 |
| 5.2 华南春雨期及季风期水文气候协同变化探讨 |
| 5.2.1 年际尺度协同变化及原因探讨 |
| 5.2.2 年代际尺度协同变化及原因探讨 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 存在问题与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）油松人工林径向生长及水分利用效率对气候变化的响应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 树木年轮生长与气候变化的研究进展 |
| 1.2.2 生物量及生产力的研究进展 |
| 1.2.3 稳定碳同位素技术的研究进展 |
| 1.2.4 水分利用效率的研究进展 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 辽宁付家林场 |
| 2.2 辽宁黑水林场 |
| 2.3 北京鹫峰国家森林公园 |
| 2.4 山西灵空山林场 |
| 2.5 陕西蔡家川林场 |
| 3 研究方法 |
| 3.1 取样方法 |
| 3.2 数据的获取与年表的建立 |
| 3.3 胸高断面积指示生长量的年际变化 |
| 3.4 林分生物量以及生产力的计算 |
| 3.5 树轮δ13C值的获取 |
| 3.6 树轮δ13C值计算植物年际间WUE的差异 |
| 3.7 气候数据 |
| 3.8 统计和分析方法 |
| 4 不同站点油松年轮宽度年表特征 |
| 4.1 不同站点的气候变化 |
| 4.1.1 付家林场 |
| 4.1.2 黑水林场 |
| 4.1.3 鹫峰林场 |
| 4.1.4 灵空山林场 |
| 4.1.5 蔡家川林场 |
| 4.2 不同站点的年轮宽度标准化年表变化 |
| 4.3 不同生长阶段油松的年轮宽度标准化年表统计分析 |
| 4.4 不同站点油松年轮宽度对气候因子的响应 |
| 4.4.1 付家林场油松年轮宽度对气候因子的响应 |
| 4.4.2 黑水林场油松年轮宽度对气候因子的响应 |
| 4.4.3 鹫峰林场油松年轮宽度对气候因子的响应 |
| 4.4.4 灵空山林场油松年轮宽度对气候因子的响应 |
| 4.4.5 蔡家川林场油松年轮宽度对气候因子的响应 |
| 4.5 讨论 |
| 4.5.1 年表的统计特征 |
| 4.5.2 不同生长阶段油松径向生长对气候变化的响应 |
| 4.6 小结 |
| 5 油松BAI的年际变化及其与气候因子的关系 |
| 5.1 BAI的年际变化 |
| 5.2 全生长阶段BAI对气候因子的响应 |
| 5.3 不同龄期BAI与气候因子的关系 |
| 5.3.1 付家不同龄期BAI与气候因子的关系 |
| 5.3.2 黑水不同龄期BAI与气候因子的关系 |
| 5.3.3 鹫峰不同龄期BAI与气候因子的关系 |
| 5.3.4 灵空山不同龄期BAI与气候因子的关系 |
| 5.3.5 蔡家川不同龄期BAI与气候因子的关系 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 6 油松生产力和水分利用效率的变化特征及其对气候变化的响应 |
| 6.1 生物量的变化特征 |
| 6.2 生产力的变化特征 |
| 6.3 水分利用效率变化特征及其对气候因子的响应 |
| 6.3.1 水分利用效率的年际变化 |
| 6.3.2WUE与气候因子的关系 |
| 6.4 生物量与WUE的关系 |
| 6.5 讨论 |
| 6.5.1 生物量及净第一性生产力的变化 |
| 6.5.2 水分利用效率对气候变化的响应 |
| 6.5.3 生物量与水分利用效率的关系 |
| 6.6 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录清单 |
| 致谢 |
（5）东北中南部人工林樟子松水分利用效率的变化规律（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 人工林樟子松的研究进展 |
| 1.1.1 人工林樟子松 |
| 1.1.2 人工林的树木年轮学 |
| 1.2 气候变化背景下的森林与树木生长 |
| 1.3 植物水分利用效率 |
| 1.3.1 植物水分利用效率的影响因子 |
| 1.3.2 稳定碳同位素与植物水分利用效率 |
| 1.4 研究目的与研究意义 |
| 第二章 研究区域与研究方法 |
| 2.1 研究区自然环境概况 |
| 2.1.1 地理位置及地形地貌特征 |
| 2.1.2 土壤类型及植被概况 |
| 2.1.3 气候特点 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 样本采集与处理 |
| 2.3.2 交叉定年与年轮宽度测量 |
| 2.3.3 年轮宽度年表的建立 |
| 2.3.4 人工林樟子松胸高断面积增长量BAI的计算 |
| 2.3.5 样本的选择与提取 |
| 2.3.6 人工林樟子松年轮δ13C的测定 |
| 2.3.7 气象资料的获取与处理 |
| 2.3.8 人工林樟子松胞间二氧化碳浓度C_i、年轮稳定碳同位素判定值Δ和水分利用效率WUE的计算 |
| 2.3.9 数据处理与图表制作 |
| 第三章 结果与分析 |
| 3.1 研究区气候变化特征 |
| 3.2 人工林樟子松的树木径向生长趋势及其对气候的响应 |
| 3.2.1 樟子松年轮宽度指数的时间变化特征 |
| 3.2.2 樟子松年轮宽度指数与气候因子的相关性及其空间差异性 |
| 3.2.3 樟子松BAI的变化特征 |
| 3.2.4 樟子松BAI与气候因子的相关性及其空间差异性 |
| 3.3 人工林樟子松年轮稳定碳同位素的变化特征及其与对气候的响应 |
| 3.3.1 樟子松年轮δ~(13)C的年际变化及其与气候因子的相关性 |
| 3.3.2 樟子松年轮Δ的年际变化及其与气候因子的相关性 |
| 3.4 人工林樟子松水分利用效率 |
| 3.4.1 各样点人工林樟子松WUE的变化趋势 |
| 3.4.2 樟子松WUE与气候因子的相关性及其空间特征 |
| 3.4.3 C_i、C_i/C_a以及樟子松WUE的变化趋势 |
| 3.5 人工林樟子松年轮宽度指数和BAI与WUE的关系 |
| 第四章 结论与讨论 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 讨论 |
| 4.2.1 人工林樟子松水分利用效率对气候因子响应的差异性 |
| 4.2.2 树木水分利用效率与其径向生长之间的关系 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）泸沽湖地区百年温度重建与全新世气候变化周期分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.2 研究进展及存在问题 |
| 1.2.1 全新世古气候研究进展 |
| 1.2.2 青藏高原全新世古气候研究进展 |
| 1.2.3 泸沽湖地区研究现状及存在问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 样芯野外采集 |
| 1.4.2 树轮样品前处理 |
| 1.4.3 交叉定年、去趋势和年表建立 |
| 1.4.4 集合经验模态分解 |
| 1.4.5 其他数据获取和分析方法 |
| 1.4.6 技术路线 |
| 1.5 完成工作量 |
| 第2章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理区位 |
| 2.1.2 地形地貌及土壤 |
| 2.1.3 湖泊水系概况 |
| 2.1.4 气候特征 |
| 2.1.5 植被状况 |
| 2.2 区域地质概况 |
| 2.2.1 研究区地层 |
| 2.2.2 地质构造简述 |
| 第3章 树轮样芯采集与年表建立 |
| 3.1 树轮采集及样本处理 |
| 3.1.1 树轮采集 |
| 3.1.2 样本预处理 |
| 3.2 交叉定年和年表建立 |
| 3.2.1 轮宽测量与交叉定年 |
| 3.2.2 年表建立 |
| 第4章 泸沽湖百年温度变化重建 |
| 4.1 气候相关分析 |
| 4.1.1 气候数据 |
| 4.1.2 相关分析 |
| 4.2 树轮气候分异解释 |
| 4.2.1 样芯间相关和树龄的影响 |
| 4.2.2 树轮气候相关的时间稳定性 |
| 4.3 泸沽湖百年温度变化 |
| 4.3.1 重建方程建立和方程检验 |
| 4.3.2 温度变化特征 |
| 4.4 空间相关与其他资料对比 |
| 4.4.1 空间代表性 |
| 4.4.2 其他序列比较 |
| 4.4.3 历史记录比较 |
| 第5章 全新世泸沽湖气候变化驱动 |
| 5.1 气候代用序列比较 |
| 5.2 新构造运动对气候变化影响 |
| 5.3 周期特征 |
| 5.3.1 集合经验模态分解 |
| 5.3.2 不同周期时频分布 |
| 5.4 周期驱动因子 |
| 5.4.1 千年周期驱动因子 |
| 5.4.2 百年周期驱动因子 |
| 5.4.3 年际和年代际周期驱动因子 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 |
（7）基于树轮宽度的山西北部地区历史时期干湿变化序列研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 树木年轮学研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 树木年轮学分类 |
| 1.3.1 树木年轮水文学 |
| 1.3.2 树木年轮考古学 |
| 1.3.3 树木年轮生态学 |
| 1.3.4 树木年轮化学 |
| 1.4 树木年轮学研究的主要指标 |
| 1.4.1 树轮宽度 |
| 1.4.2 树轮同位素 |
| 1.4.3 树轮密度 |
| 1.4.4 树轮灰度 |
| 1.5 选题依据及研究目的 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究目的 |
| 1.5.3 研究内容 |
| 1.6 技术路线图 |
| 第二章 树木年轮年代学基本原理及研究方法 |
| 2.1 树木年轮年代学基本原理 |
| 2.1.1 均一性原理 |
| 2.1.2 限制性因子原理 |
| 2.1.3 生态幅原理 |
| 2.1.4 敏感性原理 |
| 2.1.5 复本原理 |
| 2.1.6 交叉定年原理 |
| 2.2 树木年轮学研究方法 |
| 2.2.1 采样点的选择及采样步骤 |
| 2.2.2 样本预处理 |
| 2.3 交叉定年 |
| 2.3.1 骨架图的绘制 |
| 2.3.2 交叉定年方法 |
| 2.4 新技术新方法的应用 |
| 2.4.1 相关分析方法 |
| 2.4.2 气候重建与检验方法 |
| 2.4.3 空间遥相关分析方法 |
| 第三章 研究区概况和年表的建立 |
| 3.1 吕梁山地区概况及采样树种介绍 |
| 3.1.1 吕梁山地区概况 |
| 3.1.2 采样树种介绍 |
| 3.2 年表的建立 |
| 3.2.1 样本的前处理与定年 |
| 3.2.2 生长趋势的拟合 |
| 3.2.3 树轮宽度年表的建立 |
| 第四章 研究区长序列干旱指数重建及序列特征分析、检验 |
| 4.1 气象资料的选取和相关分析 |
| 4.1.1 气象资料的选取 |
| 4.1.2 STD年表与PDSI指数的相关性分析 |
| 4.2 山西北部地区气候重建 |
| 4.2.1 转换方程的建立 |
| 4.2.2 转换方程的检验 |
| 4.2.3 山西北部地区过去175年5-6月平均PDSI指数重建 |
| 4.3 山西北部地区5-6月平均PDSI特征分析 |
| 4.3.1 山西北部5-6月平均PDSI周期变化分析 |
| 4.3.2 山西北部地区5-6月平均PDSI重建序列的空间代表性 |
| 4.3.3 东亚季风对研究区干湿变化的影响 |
| 4.4 重建序列可靠性分析 |
| 4.4.1 重建序列与DWI序列对比 |
| 4.4.3 重建序列与研究区已有重建成果对比 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得研究成果 |
| 致谢 |
（8）树轮气候信息提取方法研究 ——以模拟和实测树轮数据分析为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 树轮气候数据预处理方法研究意义 |
| 1.1.3 树轮气候数据遴选方法研究意义 |
| 1.1.4 树轮气候重建方法对比研究意义 |
| 1.1.5 我国亚热带湿润地区同一树种不同树轮指标对比研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与趋势 |
| 1.2.1 基于中文期刊数据库的文献计量分析 |
| 1.2.2 树轮宽度-气候关系研究进展 |
| 1.2.3 树轮稳定碳同位素-气候关系研究进展 |
| 1.2.4 树轮气候重建的线性与非线性方法研究进展 |
| 1.2.5 树轮气候学的时频分析方法研究进展 |
| 1.2.6 马尾松树轮气候关系研究进展 |
| 1.2.7 R语言在树轮气候学研究进展 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线和R语言包思维导图 |
| 第2章 树轮气候信息提取方法研究的来源数据 |
| 2.1 我国亚热带地区马尾松树轮及气候数据 |
| 2.1.1 研究区概况 |
| 2.1.2 马尾松生长的气候环境数据 |
| 2.1.3 野外采样 |
| 2.1.4 树轮宽度数据测定 |
| 2.1.5 碳同位素数据测定与校正 |
| 2.1.6 不同宽度年表统计分析 |
| 2.1.7 不同树轮宽度指数差异性定量评价 |
| 2.2 国际树轮数据库数据及气候数据 |
| 2.2.1 基于ITRDB的信息提取和挖掘 |
| 2.2.2 历史时期以来降水观测站和sc PDSI站点分析 |
| 2.2.3 CRUts4.03 数据集的非平稳检验 |
| 第3章 不同去趋势方法对比 |
| 3.1 常用的主要去趋势方法 |
| 3.1.1 保守去趋势方法 |
| 3.1.2 BAI法 |
| 3.1.3 RCS法 |
| 3.1.4 signal-free法 |
| 3.1.5 时间序列成分提取法 |
| 3.2 树轮宽度模拟数据的不同去趋势方法对比 |
| 3.3 西黄松树轮序列的不同去趋势方法对比 |
| 3.4 马尾松轮宽数据的不同去趋势方法对比 |
| 3.4.1 保守去趋势法建立的年表对比 |
| 3.4.2 保守去趋势法的年表与气候因子的相关性对比 |
| 3.4.3 CEEMD分解马尾松宽度序列 |
| 3.4.4 CEEMD方法的马尾松轮宽年表-气候相关分析 |
| 3.5 基于ITRDB树轮数据对比不同去趋势方法 |
| 3.5.1 Hash算法的应用 |
| 3.5.2 基于ITRDB轮宽数据与其近邻点气候因子相关关系 |
| 3.5.3 点-点主成分回归分析方法 |
| 3.5.4 点-点主成分回归分析-以CEEMD和CD法为例 |
| 3.5.5 点-点主成分回归分析-以CEEMD和SF_RCS法为例 |
| 3.6 本章讨论 |
| 第4章 变量间相关关系分析及特征变量选择 |
| 4.1 随机变量间的相关关系定量分析 |
| 4.2 利用模拟数据对比分析各种定量相关分析法 |
| 4.3 不同定量相关分析方法在树轮气候学的实际应用 |
| 4.4 特征变量选择 |
| 4.4.1 以模拟数据为例 |
| 4.4.2 以科罗拉多河流上游树轮-水文数据为例 |
| 4.4.3 以马尾松树轮宽度为例 |
| 4.5 本章讨论 |
| 第5章 线性与非线性响应函数模型对比 |
| 5.1 神经网络和随机森林 |
| 5.1.1 神经网络 |
| 5.1.2 随机森林 |
| 5.2 线性与非线性方法对比-以西黄松为例 |
| 5.3 线性和非线性方法对比-以马尾松为例 |
| 5.3.1 线性与非线性模型统计分析 |
| 5.3.2 不同方法重建结果的对比分析 |
| 5.4 本章讨论 |
| 第6章 日值气象数据在精细化树轮气候研究的应用探索 |
| 6.1 以马尾松树轮宽度数据为例 |
| 6.2 以亚洲地区141个树轮宽度序列为例 |
| 6.3 本章讨论 |
| 第7章 我国温暖湿润地区树轮指标选择—以马尾松为例 |
| 7.1 不同组分稳定碳同位素序列统计特征分析 |
| 7.1.1 不同组分碳同位素序列的统计量分析 |
| 7.1.2 不同组分稳定碳同位素趋势分析 |
| 7.2 不同组分碳同位素与气候因子的线性关系 |
| 7.2.1 与月度气候因子的线性分析 |
| 7.2.2 季节性相关分析及其空间分布模式 |
| 7.3 马尾松不同树轮指标树轮气候关系对比 |
| 7.4 本章讨论 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 博士期间的科研成果 |
| 致谢 |
（9）基于树轮碳稳定同位素的林木长期水碳耦合机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 1 国内外研究进展 |
| 1.1 林木水碳耦合研究 |
| 1.1.1 水碳耦合 |
| 1.1.2 水分利用效率 |
| 1.1.3 冠层气孔导度 |
| 1.2 稳定同位素技术在林木水碳耦合中的应用 |
| 1.2.1 碳同位素效应 |
| 1.2.2 树轮碳稳定同位素 |
| 1.3 水碳耦合对气候变化的响应 |
| 1.3.1 未来气候变化的数值模拟 |
| 1.3.2 iWUE对气候变化的响应 |
| 1.4 存在问题及发展方向 |
| 1.4.1 存在问题 |
| 1.4.2 发展方向 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 北京山区概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地质地貌特征 |
| 2.1.3 气候 |
| 2.1.4 土壤 |
| 2.1.5 森林植被 |
| 2.2 张北研究区概况 |
| 2.2.1 地理位置 |
| 2.2.2 地质地貌 |
| 2.2.3 气候 |
| 2.2.4 土壤 |
| 2.2.5 植被 |
| 2.2.6 森林资源 |
| 3 研究内容与方法 |
| 3.1 研究内容 |
| 3.2 技术路线 |
| 3.3 研究原理及方法 |
| 3.3.1 实验设计原理 |
| 3.3.2 研究方法 |
| 4 树轮纤维素δ~(13)C的长期变化特征及影响因素 |
| 4.1 各树种不同类型林分树轮纤维素δ~(13)C序列特征 |
| 4.1.1 树轮样本基本信息 |
| 4.1.2 侧柏树轮纤维素δ~(13)C序列年表特征 |
| 4.1.3 油松树轮纤维素δ~(13)C序列年表特征 |
| 4.1.4 刺槐树轮纤维素δ~(13)C序列年表特征 |
| 4.1.5 栓皮栎树轮纤维素δ~(13)C序列年表特征 |
| 4.2 树种间树轮纤维素δ~(13)C差异 |
| 4.2.1 不同树种树轮纤维素δ~(13)C序列差异 |
| 4.2.2 林分因子对不同树种树轮纤维素δ~(13)C的影响 |
| 4.2.3 立地因子对不同树种树轮纤维素δ~(13)C的影响 |
| 4.3 树轮纤维素δ~(13)C对气象因子的响应 |
| 4.3.1 树轮纤维素δ~(13)C对降水量变化的响应 |
| 4.3.2 树轮纤维素δ~(13)C对年均气温变化的响应 |
| 4.3.3 树轮纤维素δ~(13)C对大气相对湿度变化的响应 |
| 4.3.4 树轮纤维素δ~(13)C对大气CO_2浓度变化的响应 |
| 4.4 小结 |
| 5 光合-气孔导度耦合变化特征及对气象因子响应 |
| 5.1 光合及气孔导度相关参数长期变化特征 |
| 5.2 光合-气孔导度耦合变化特征 |
| 5.2.1 不同密度林分光合-气孔导度耦合变化特征 |
| 5.2.2 不同林龄林分光合-气孔导度耦合变化特征 |
| 5.2.3 不同坡度林分光合-气孔导度耦合变化特征 |
| 5.2.4 不同坡向林分光合-气孔导度耦合变化特征 |
| 5.3 光合-气孔导度耦合对气象因子的响应 |
| 5.3.1 光合-气孔导度耦合对降水量变化的响应 |
| 5.3.2 光合-气孔导度耦合对年均气温变化的响应 |
| 5.3.3 光合-气孔导度耦合对大气相对湿度变化的响应 |
| 5.3.4 光合-气孔导度耦合对大气CO_2浓度变化的响应 |
| 5.4 小结 |
| 6 不同退化程度树木碳同位素及光合-气孔导度耦合变化特征 |
| 6.1 树轮宽度和断面积增量 |
| 6.2 树轮纤维素δ~(13)C及相关参数变化特征 |
| 6.3 不同退化程度树木iWUE对气象因子的响应 |
| 6.4 小结 |
| 7 基于光合-气孔导度耦合关系的林木水碳耦合模型 |
| 7.1 水碳耦合模型构建 |
| 7.1.1 冠层水汽气孔导度G_s的计算 |
| 7.1.2 水碳耦合关系定量表达 |
| 7.2 基于树干液流和光合-气孔导度耦合的年固碳量估算 |
| 7.2.1 冠层年气孔导度分析 |
| 7.2.2 年固碳量估算 |
| 7.2.3 年固碳量验证 |
| 7.3 基于固碳量和光合-气孔导度耦合的年蒸腾量估算 |
| 7.3.1 年蒸腾量估算 |
| 7.3.2 年蒸腾量验证 |
| 7.4 小结 |
| 8 林木长期水碳过程变化特征与机制 |
| 8.1 年固碳量长期变化 |
| 8.1.1 树轮宽度及断面积增量 |
| 8.1.2 年固碳量的估算及验证 |
| 8.2 年蒸腾量长期变化 |
| 8.3 长期水分利用效率 |
| 8.3.1 树轮δ~(13)C序列及iWUE |
| 8.3.2 长期水分利用效率 |
| 8.4 小结 |
| 9 气候变化背景下水碳耦合的响应及预测 |
| 9.1 基于区域气候变化模式对华北地区降水量及气温变化的模拟 |
| 9.1.1 对年降水量的模拟 |
| 9.1.2 对年均气温的模拟 |
| 9.2 iWUE与环境因子多元回归分析 |
| 9.3 iWUE预测及权衡分析 |
| 9.4 小结 |
| 10 结论与展望 |
| 10.1 结论 |
| 10.2 创新点 |
| 10.3 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录 |
| 致谢 |
（10）基于稳定碳同位素的贵州高原树木生长对干旱的响应研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 树轮稳定碳同位素研究进展及问题的提出 |
| 1.3 我国南方地区树轮稳定碳同位素研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 研究区域自然地理概况 |
| 2.1.2 研究区气候特征 |
| 2.2 树轮稳定碳同位素分馏原理 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 样品定年 |
| 2.3.2 树轮α-纤维素提取与稳定碳同位素比率测定 |
| 2.3.3 稳定碳同位素组成(δ~(13)C)与水分利用效率的关系 |
| 2.4 气象数据 |
| 第三章 贵州高原北部福建柏对干旱的响应 |
| 3.1 树轮与气象数据 |
| 3.1.1 采样点信息 |
| 3.1.2 气候资料分析 |
| 3.2 树轮稳定碳同位素及宽度年表的建立及年表特征 |
| 3.2.1 树轮稳定碳同位素年表的建立及特征 |
| 3.2.2 树轮宽度年表的特征 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 树轮宽度及δ~(13)C对气候的响应 |
| 3.3.2 C_i,C_a,C_i/C_a,BAI,iWUE的长期变化趋势及其与气候间的关系 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 福建柏δ~(13)C所记录的气候信息 |
| 3.4.2 福建柏径向生长和iWUE的生理意义 |
| 3.4.3 对森林管理和未来研究的意义 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 华南五针松对干旱的响应 |
| 4.1 树轮与气象数据 |
| 4.1.1 采样点信息及样本采集 |
| 4.1.2 气候资料分析 |
| 4.2 华南五针松稳定碳同位素年表的建立 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 华南五针松δ~(13)C的年龄趋势 |
| 4.3.2 华南五针松δ~(13)C年表对气候的响应 |
| 4.3.3 华南五针松δ~(13)C,C_i,C_i/C_a,BAI,iWUE的长期变化趋势及其与气候间的关系 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 华南五针松δ~(13)C所记录的气候信息 |
| 4.4.2 华南五针松“幼龄效应”对δ~(13)C的影响 |
| 4.4.3 华南五针松水分利用效率增加的原因 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 福建柏及华南五针松树木死亡原因探讨 |
| 5.1 福建柏死亡的可能原因探讨 |
| 5.2 华南五针松死亡的可能原因探讨 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 存在问题及研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
四、树木年轮稳定碳同位素与气候变化的关系研究进展（论文参考文献）
- [1]罗布泊地区红柳灌丛树轮宽度特征及与环境要素的响应[D]. 孟祥彪. 河北师范大学, 2021(09)
- [2]福建漳平过去215年树轮早晚材碳氧同位素研究[D]. 阮超越. 福建师范大学, 2020(12)
- [3]樟子松防护林生产力和水分利用效率对气候变化的响应[D]. 雷帅. 中国林业科学研究院, 2020
- [4]油松人工林径向生长及水分利用效率对气候变化的响应[D]. 许玲玲. 北京林业大学, 2020(02)
- [5]东北中南部人工林樟子松水分利用效率的变化规律[D]. 朱光明月. 沈阳农业大学, 2020(08)
- [6]泸沽湖地区百年温度重建与全新世气候变化周期分析[D]. 谢成晟. 成都理工大学, 2020(04)
- [7]基于树轮宽度的山西北部地区历史时期干湿变化序列研究[D]. 王振威. 长安大学, 2020
- [8]树轮气候信息提取方法研究 ——以模拟和实测树轮数据分析为例[D]. 顾洪亮. 南京师范大学, 2020(03)
- [9]基于树轮碳稳定同位素的林木长期水碳耦合机制研究[D]. 路伟伟. 北京林业大学, 2019
- [10]基于稳定碳同位素的贵州高原树木生长对干旱的响应研究[D]. 郑无忌. 兰州大学, 2019(09)