塔里木盆地西缘1715—2014年降水量重建与分析

尚华明，木太力普·托乎提，张瑞波，张同文，张　凯，魏文寿，范子昂，陈　峰

（1中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所；新疆树木年轮生态实验室；中国气象局树轮年轮理化研究重点实验室，新疆　乌鲁木齐830002；2.新疆帕米尔高原湿地自然保护区管理站，新疆　阿图什845350；3.新疆师范大学，新疆　乌鲁木齐830054）



塔里木盆地西缘1715
—2014年降水量重建与分析

尚华明1，木太力普·托乎提2，张瑞波1，张同文1，张凯3，魏文寿1，范子昂1，陈峰1

（1中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所；新疆树木年轮生态实验室；中国气象局树轮年轮理化研究重点实验室，新疆乌鲁木齐830002；2.新疆帕米尔高原湿地自然保护区管理站，新疆阿图什845350；3.新疆师范大学，新疆乌鲁木齐830054）

摘要：昆仑山北坡西部山区是树木年轮气候研究的薄弱区域。本文在位于公格尔山北坡的喀山河流域山区采集了雪岭云杉的树芯标本，分析了树轮宽度标准年表对塔里木盆地西缘气候要素的响应关系，发现了该区域的树木径向生长主要受水分条件限制，标准年表与塔里木盆地西缘6站平均上年7月至当年6月降水量的相关系数达到0.692（P<0.001）。利用树轮宽度年表与降水量之间的线性转换方程重建了塔里木盆地西缘1715—2014年降水量序列，转换方程的方差解释量为48.0%，且稳定可信。重建的降水序列记录了21个极端干旱年和21个极端湿润年。对重建序列进行31年滑动快速傅里叶变换（FFT）分析发现，塔里木盆地过去300年出现了5个偏干阶段1725—1750、1777—1806、1821—1843、1854—1887和1911—1990年）和6个偏湿阶段（1715—1724、1751—1776、1807—1820、1844—1853、1888—1910和1991—2014年）。20世纪80年代中期以来增湿趋势明显，且仍在持续。塔里木盆地西缘干湿变化的韵律与相邻区域的树木年轮水分记录是一致的，几个显著的干湿阶段均能较好地对应，只是其变化幅度和持续的时间存在差异。

关键词：塔里木盆地；公格尔山；雪岭云杉；树木年轮；降水量

尚华明，木太力普·托乎提，张瑞波，等.塔里木盆地西缘1715—2014年降水量重建与分析[J].沙漠与绿洲气象，2016，10（2）：9-17.

作为过去气候变化的代用资料，树木年轮具有气候信息丰富、分辨率高、分布范围广、可信度高等优势。尤其在干旱和半干旱地区，由于生长限制因子明显，树木年轮宽度对水分因子极其敏感，真实地记录了降水、径流、干旱指数等信息[1]。在美国中西部地区、中国西部的柴达木盆地、祁连山以及天山山区等干旱半干旱地区，大量研究基于树木年轮宽度重建了降水、干旱指数以及径流量等水文要素序列，为延长器测记录、揭示气候和水文要素长期变化规律和机制提供了可信的代用资料。Cook[2]、Stahle[3]等利用树木年轮宽度反演美国中西部地区的干旱变化历史，W oodhouse[6-7]、Meko[8]、Bekker[9]等则利用树轮重建了美国西部科罗拉多河、犹他河等河流的径流量序列。位于青藏高原东北部的柴达木盆地，气候干旱，且分布了长龄的祁连圆柏，是树轮气候研究的热点区域，Shao[10]等利用古墓葬的古木与活树建立了该区域3585 a的树轮宽度年表，Yang等[11]将该区域的宽度年表延长至4600多年，并采用了不同生长速率分组去趋势方法，保留低频气候信号，重建了该区域3500 a来的降水量变化。黄磊[12]等还利用树轮记录分析了该区域的极端干旱事件。

天山山区横跨中国新疆和中亚吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦和塔吉克斯坦，东西长约2500 km，山区广泛分布了雪岭云杉等针叶树种，为该区域树轮气候研究提供了理想的材料。在天山东部，张志华等[13]、张同文等[14]和秦莉等[15]分别利用树轮宽度重建了降水日数、降水量和相对湿度序列。在中国境内的天山北坡中西部的广大地区，也有大量基于树轮宽度重建降水量和径流量的研究成果[16-20]。新疆天山南坡的树轮气候研究在近十年来也取得了较多的进展，利用雪岭云杉的树轮宽度开展了开都河流域降水、阿克苏河流域降水和径流等重建工作。Esper 等[24-25]较早在中亚天山山区开展了树木年轮气候的研究工作，近几年，中国学者在吉尔吉斯斯坦天山山区利用树轮资料开展径流量、干旱指数、降水量等气候要素的重建[26-29]。

在青藏高原北侧的昆仑山地区，其北坡西部的山区也有雪岭云杉、昆仑圆柏等针叶树种分布，但由于该区域原始森林分布范围有限，且交通不便，难以获取该区域的树轮样本，树轮气候的研究工作还处于起步阶段。李金豹[30]在叶城山区开展了树轮宽度气候响应的初步研究，尚华明等[31]在位于帕米尔高原东侧的乌恰县山区建立了长达850 a的昆仑圆柏树轮宽度年表，并探讨了其用于气候重建的潜力。

本文在位于公格尔山北坡的喀山河流域山区获取了雪岭云杉的树芯标本，建立宽度年表，并分析其对塔里木盆地西缘区域气候要素的响应关系，在此基础上，重建塔里木盆地西缘1715—2014年降水量序列，并分析其变化特征和规律。为该区域深入开展树轮气候水文研究，进而揭示区域气候变化事实、规律和机制奠定基础。

1　资料和方法

1.1树轮宽度年表建立与年表特征

雪岭云杉广泛分布于天山山区及其毗邻的昆仑山北坡西部山区。在天山北坡分布在海拔1500～ 2800 m，在天山南坡分布的海拔高度一般为2400～ 3100 m。本文研究区在天山以南区域，气候更为干燥，雪岭云杉分布的海拔高度一般为2900～3500 m（图1）。2014年，在位于昆仑山西端的公格尔山北坡喀山河流域采集雪岭云杉树芯样本。选择未受到采伐等人为干扰的健康活树，利用直径为10 mm的生长锥在1.3 m高处进行采样，每棵树从不同方向采集两个树芯，共采集了来自于27棵树的52个树芯标本。采样点平均海拔高度为3278 m，坡向为NE。平均坡度达到50°，土壤干燥多砾石，土层薄（表1），蓄水能力差。采样点的建群种为雪岭云杉和昆仑圆柏，其中雪岭云杉分布在阴坡，而昆仑圆柏生长在阳坡。

表1　采样点和气象站点信息

图1　研究区和采样点位置

按照树轮气候学研究的规范流程[32]，对树芯标本进行树轮宽度分析前处理，交叉定年后，利用精度为0.01 mm的Lintab树轮宽度测量仪读取树轮宽度。用COFECHA程序[33]对宽度测量和交叉定年结果进行质量控制。在准确定年后，剔除与主序列相关低的异常序列以及由于缺失年轮过多无法准确定年的6根样芯。选择来自于23棵树的46个样芯，用W inARSTAN程序[34]采用保守的负指数函数或线性函数法去除生长趋势，建立树轮宽度年表。以30 a为窗口长度，25 a为滑动步长，计算EPS和Rbar值（图2）。由于标准年表一般包含较多的低频信息，下文的树轮年表特征统计、气候响应和重建分析均采用标准年表。树轮宽度序列的时段为1636—2014年，以样本对总体的代表性（EPS值）稳定大于0.85为标准，确定可信年表的起始年份为1715年，当年有来自于4棵树的7个树芯序列。

树轮年表特征统计结果（表2）表明：宽度年表的平均敏感度为0.464，序列的缺轮率达到3.99%，这两个参数均不仅明显高于天山北坡雪岭云杉的树轮宽度年表[16]，也高于天山南坡阿克苏河流域[21]和巴仑台地区[23]。与以干旱著称的柴达木盆地大量的树轮宽度序列相比，其缺轮率和敏感度也位居前列[35]。这与研究区极端干旱的气候背景、采样点严酷的下垫面条件是对应的，表明该区域树木的径向生长限制因子明显，树轮宽度可能包含较丰富的气候信息。标准年表的一阶自相关系数为0.513，表明可能存在的滞后效应的影响。公共区间（1800—2014年）分析参数EPS和Rbar值平均为0.955和0.640，表明了各树芯样本间树轮宽度变化的一致性，其径向生长受共同的环境要素的控制。

图2　雪岭云杉树轮宽度标准年表、样本量、EPS与Rbar值

表2　树轮宽度标准年表特征与公共区间分析

1.2气象资料

气象资料选用了位于采样点周边的塔里木塔里木盆地西缘的6个气象站（表1）：喀什、乌恰、塔什库尔干、英吉沙、阿克陶和阿图什，所用气象要素包括月平均气温和月降水量。气象资料来源于新疆气象信息中心和中国气象数据共享信息网（http://cdc. nmic.cn）。其中塔什库尔干气象站的海拔最高（3093.7 m），且与采样点海拔高度最为接近，但由于该站地处山间谷地，年降水量仅为68.2 mm；乌恰站海拔2177.5 m，年平均降水量最多（182.3 mm）；其余4个站均位于山前平原区，海拔高度1200～1350 m，年平均降水量均不足100 mm。

图3　研究区多年（1960—2013年）平均月降水量和平均气温的年内分布以及年平均气温和降水量变化趋势

以6个气象站的气温和降水量的平均值代表塔里木盆地西缘的区域平均气候状况，从多年平均（1960—2013年）月平均气温和降水量年内分布来看（图3a），该区域呈现典型的温带大陆性气候特征，冬冷夏热，降水量少且集中。年平均气温为8.6℃，气温年较差大，7月平均最高气温达到20.1℃，1月平均最低气温为-6.2℃。年平均降水量为96.1 mm，降水主要集中在暖季，5—9月降水量占全年的66.6%。采用线性函数分析器测时期研究区年降水量和年平均气温变化趋势（图3b，3c），发现1960年以来，年降水量和年平均气温均呈显著的增加趋势（P<0.01），温度增幅为0.2℃/10 a，降水量的增幅为9.4 mm/10 a。

2　气候响应分析与转换方程的建立

2.1树轮宽度标准年表的气候响应分析

图4　树轮宽度标准年表与气象站上年5月至当年10月气温和降水相关关系

从树轮宽度标准年表与各气象站上年5月至当年9月的气温和降水的相关关系来看（图4），树轮宽度与6个气象站以及多站平均的月降水量基本为正相关，正相关的时段从上年的生长季持续至当年的生长季，仅有塔什库尔干和喀什气象站个别月份的相关系数为负值。考虑到降水对树木生长的影响存在累积和滞后效应，将上年5月至当年9月的降水量进行组合后，与树轮宽度指数进行普查相关分析，发现树轮宽度标准年表与各站上年7月至当年6月的降水量的相关系数均为最高，与喀什、乌恰、塔什库尔干、英吉沙、阿克陶和阿图什的相关系数分别为0.391、0.698、0.557、0.638、0.554、0.598，均达到了0.05的显著性水平，与区域（6个站平均）上年7月至当年6月的降水量的相关系数为0.692（P< 0.001）。由于研究区气候极端干旱，同时采样点的坡度大、土层薄，水分不易蓄积，水分条件成为树木径向生长的主要限制因子。上年生长季晚期（上年7—9月）的较多的降水有利于树木晚材中营养物质的积累，并为下年树木的生长提供养分。山区冬季的降水以积雪的形式储存，在来年的5—6月融化，为树木生长提供水分，因此与降水最佳的相关时段为上年7月至当年6月。在同样位于中亚干旱区的天山山区南北坡[16，21，36]大量的树轮气候学研究也证实了干旱区树轮宽度受水分条件制约，同时月降水量最佳的相关时段为上年生长季晚期至次年生长季早期（一般为上年7月至当年6月或者上年8月至当年7月等时段）。在新疆北部阿尔泰山森林下线区[37]和柴达木盆地[38]，树轮宽度气候响应分析也有类似的结果。

树轮宽度标准年表与6个气象站温度相关分析的结果并不是一致。其中与塔什库尔干、乌恰、喀什和英吉沙的气象站的温度以正相关为主，正相关的月份主要出现在上年11月以及当年3月和8月、9月，部分月份的正相关达到了0.05的显著性水平。与阿克陶和阿图什两站的温度以负相关为主，特别是与上年的7月、8月以及当年7月的平均温度负相关达到了0.05的显著性水平。一般来说，干旱区树木年轮宽度的主要限制因子为水分条件，在这种情况下，由于高温导致的土壤和植被蒸散作用加剧，进而加剧水分胁迫作用，形成窄轮。因此，温度（上年生长季晚期和当年生长季早期）通常与树轮宽度指数呈负相关[39]。为了探讨树轮宽度年表对各气象站温度响应存在显著差异的原因，对研究区域6个气象站的1960—2013年年平均气温的进行了线性趋势分析，发现塔什库尔干、乌恰、喀什和英吉沙4个站1960—2013年年平均气温的增幅分别为0.26℃/ 10 a、0.33℃/10 a、0.32℃/10 a、0.35℃/10 a，而阿克陶和阿图什两站的增温幅度为-0.11℃/10 a和0.14 ℃/10 a。造成这一区域器测温度记录差异的原因既有气候变化本身的局地性差异，同时还有可能是由于不同测站所处环境不同，部分测站受城市化进程的影响较大，增温趋势被放大所致[40]。

2.2降水量重建和检验

基于树轮宽度标准年表与气候要素相关分析结果，以树轮宽度标准年表为自变量，以塔里木盆地西缘6个站平均年降水量（上年7月至当年6月）为因变量，建立了二者之间的线性转换方程：

公式（1）中，P76为区域上年7月至当年6月降水量，KSYstd喀山河雪岭云杉树轮宽度标准年表，该方程的方差解释量达到48.0%。采用逐一剔除法对重建方程的稳定性进行检验[41]，统计检验结果见表2，检验参数包括相关系数（r）、方差解释量（R2）、乘积平均数（PMT）、误差缩减值（RE）和符号检验（ST）。其中符号检验、相关系数和乘积平均数均达到了0.01的显著性水平，误差缩减值为0.446，证明了重建方程稳定有效。为了进一步检验重建值和实测值在高频变化的一致性，将实测和重建降水量分别进行一阶差处理，并计算一阶差序列的相关系数（r=0.546，n=53，P<0.001），表明二者在高频变化上的一致性。

表2　转换方程的参数和检验统计量

图5　降水量实测值与重建值的对比图（a）与散点图（b）

从重建序列与实测序列的对比图和散点图（图5）可以看出，二者的变化趋势是一致的。从图5a还可以看出，树轮宽度标准年表对降水量峰值的捕捉能力有限，但对于极端的干旱反应较为敏感。校准期内（1960—2014年）重建降水量序列和实测序列的统计对比发现，二者均值一致，极小值接近，但重建序列的标准差和极大值低于实测序列。器测时期内重建值与实测值相差最大的年份为1967年和1982年，重建值比实测值分别偏少52.3 mm和57.8 mm。可能有以下两个方面的原因：（1）宽度标准年表的一阶自相关系数达到0.513，表明采样点环境条件对树木径向生长的影响存在一定的滞后效应，而在1967年和1982年之前的一年（1966年和1981年），树轮宽度指数明显低于平均值，并影响次年树木的径向生长。（2）由于采样点坡度大，土层薄，土壤蓄积水分能力不足，如果发生短时强降水过程，水分并不能在土壤中长期存留为树木生长所利用，因此降水量对树木生长的贡献并不是线性的。

3　降水序列的重建与分析

3.1极端干旱和干湿阶段分析

利用上文的转换方程重建了塔里木盆地西缘1715—2014年降水量序列（图6）。重建降水量变化范围为40.1～156.6 mm，平均值为90.6 mm，标准差为25.5 mm。将重建序列进行31 a FFT处理，得到其低频变化趋势。结果显示，在过去300 a存在6个湿润期（1715—1724、1751—1776、1807—1820、1844—1853、1888—1910和1991—2014年）和5个干旱期（1725—1750、1777—1806、1821—1843、1854—1887和1911—1990年）。

以年降水量比多年平均值低1.5倍标准差（< 52.4 mm）定义为极端干旱年，比平均值高1.5倍标准差（>128.8 mm）定义为极端湿润年。在过去的300 a中，共有21个极端干旱年（1743、1746、1784、1796、1829、1831、1836、1844、1855、1856、1871、1885、1895、1915、1917、1918、1919、1946、1961、1965、1979年）和21个极端湿润年（1718、1755、1756、1758、1763、1764、1765、1766、1767、1768、1838、1878、1897、1900、1901、1902、1924、2005、2006、2012、2013年）。极端干旱年集中出现在19世纪和20世纪前20 a，由于20世纪80年代中期以来的增暖趋势，近30 a间没有出现极端干旱年份。极端湿润年主要集中在3个湿润期（1751—1776、1888—1910和1991—2014年）。与20世纪天山山区的极端干旱事件比较发现，本文的序列并没有记录1945年和1974年天山山区发生的大范围的干旱[36]，但记录了天山山区1917—1919年发生的持续干旱。

图6　塔里木盆地西缘1715—2014年上年7月—当年6月降水量重建序列

3.2区域对比分析

为了验证重建序列的可信度，更好地理解区域降水变化特征和机制，将塔里木盆地西缘的年降水量与周边区域的树木年轮记录进行对比（图7），对比的序列主要来自于与本研究区相邻的对降水敏感的奥依塔克昆仑圆柏树轮宽度年表、基于树轮宽度重建的天山南坡西部的水汽压和降水序列，以及天山北坡的年降水量序列（位置见图1）。为比较其低频变化趋势，对所有序列进行Z-score标准化后再进行31a FFT处理。

图7　塔里木盆地西缘重建降水量序列与区域记录的对比

由图7可知，本文重建的塔里木盆地西缘的最显著的3个湿润期（1751—1776年、1888—1910年、1991—2014年）和4个干旱期（1725—1750年、1777—1806年、1821—1843、1911—1990年）均能与参与对比的序列较好地对应。表明在低频变化特征上，塔里木盆地西缘的干湿变化过程与天山山区是基本一致的，只是干湿变化的幅度以及持续的时间上略有差异，表明研究区气候变化与天山山区可能受到相同的气候驱动机制的影响。还有值得注意的一个特点，是所有的序列都记录了20世纪80年代中期以来的增湿趋势，在昆仑山西段北坡增湿趋势最为明显，且仍在持续。器测资料的分析也揭示了中国西北干旱区近30 a来的增湿趋势，其中位于塔里木盆地西缘的南疆西部和天山山区增湿幅度也是最大的[42-44]。

4　结论

由于极端干旱的气候背景和严酷的下垫面条件，位于昆仑山西段北坡的雪岭云杉的径向生长主要受水分条件的限制，其与塔里木盆地西缘6个气象站平均上年7月至当年6月的降水量的相关系数为0.692，具有明确的生理意义，且与天山山区森林下线区树轮宽度气候响应分析的结果一致，表明昆仑山北坡具有较好的树轮气候研究的潜力。雪岭云杉树轮宽度年表与塔里木盆地西缘降水量的转换方程的方差解释量为48.0%，通过了逐一剔除检验。

基于线性转换方程重建的1715—2014年塔里木盆地西缘降水序列经历了6个湿润期和5个干旱期，并记录了21次极端干旱和21个极端湿润年份。重建序列的干湿阶段变化特征与相邻地区的树轮记录能较好地对应，表明天山山区西部地区与昆仑山西段北坡的降水变化可能受到相同的气候驱动因子控制。

参考文献：

[1]吴祥定.树木年轮与气候变化[M].北京：气象出版社，1990.

[2] Cook E R,W oodhouse C A,Eakin C M,etal.Long-term aridity changesin the western United States [J].Science，2004，306（5698）：1015-1018.

[3] Stahle D W , Fye F K, Cook E R, et al. Tree-ring reconstructed megadroughtsoverNorth America since AD 1300[J].Climatic Change，2007，83（1-2）：133-149.

[6] W oodhouse C A,LukasJJ.Drought,tree ringsand water resource management in Colorado [J]. Canadian W ater ResourcesJournal，2006，31（4）：297-310.

[7] W oodhouse C A.A 431-Yr Reconstruction of W estern Colorado Snowpack from Tree Rings [J]. Journal of Climate，2003，16（10）：1551-1561.

[8] Meko D M,W oodhouse C A.Tree-ring footprintofjoint hydrologic drought in Sacramento and upper Colorado River basins, W estern USA [J]. Journal of Hydrology，2005，308：196-213.

[9] BekkerM F,Justin D R,Buckley B M,etal.A 576-Year W eber River Streamflow Reconstruction from Tree Rings forW aterResourceRisk Assessmentin the W asatch Front, Utah [J]. Journal of the American W ater Resources Association，2014，50（5）：1338-1348.

[10] Shao X,Xu Y,Yin Z Y,etal.Climaticimplicationsofa 3585 -year tree -ring width chronology from the northeastern Qinghai-Tibetan Plateau [J]. Quaternary Science Reviews，2010，29（17）：2111-2122.

[11] Yang B,Qin C,W ang J,etal.A 3,500-yeartree-ring recordofannualprecipitation on thenortheastern Tibetan Plateau [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences，2014，111（8）：2903-2908.

[12]黄磊，邵雪梅，刘洪滨，等.树轮记录的青海柴达木盆地过去2800年来的极端干旱事件[J].气候与环境研究，2010，15（4）：379-387.

[13]张志华，吴祥定，李骥.利用树木年轮资料重建新疆东天山300多年来干旱日数的变化[J].应用气象学报，1996，7（1）：53-60.

[14]张同文，袁玉江，陈向军，等.利用树轮宽度资料重建东天山木垒地区降水量[J].第四纪研究，2015，35（5）：1121-1133.

[15]秦莉，袁玉江，喻树龙，等.利用树轮宽度资料重建天山东段近443年相对湿度变化[J].地球环境学报，2012 （3）：908-914.

[16]李江风，袁玉江，由希尧，等.树木年轮水文学研究与应用[M].北京：科学出版社，2000：28-30.

[17]袁玉江，叶玮，董光荣.天山西部伊犁地区314a降水的重建与分析[J].冰川冻土，2000，22（2）：121-127.

[18]袁玉江，邵雪梅，李江风，等.夏干萨特树轮年表中降水信息的探讨与326年降水重建[J].生态学报，2002，22 （12）：2048-2053.

[19]魏文寿，袁玉江，喻树龙.中国天山山区235a气候变化及降水趋势预测[J].中国沙漠，2008，28（5）：803-808.

[20]尚华明，尹仔锋，陈志军,等.天山北坡精河1615—2007年径流量变化的树轮记录[J].水科学进展，2014，25（6）：779-788.

[21]张瑞波，魏文寿，袁玉江，等.1395—2005年天山南坡阿克苏河流域降水序列重建与分析[J].冰川冻土，2009，31 （1）：27-33.

[22]尚华明，尹仔锋，魏文寿，等.基于树木年轮宽度重建塔里木盆地西北缘水汽压变化[J].中国沙漠，2015，35（5）：1283-1290.

[23] Zhang T,Yuan Y, Liu Y, et al. A tree-ring based precipitation reconstruction forthe Baluntairegion on the southernslopeofthecentralTien Shan Mountains,China, since AD 1464 [J].Quaternary International,2013，283：55-62.

[24] Esper J, Treydte K, G?rtner H, et al. A tree ring reconstruction ofclimaticextrmeyearssince1427 AD for W estern Central Asia [J].Palaeobotanist，2001，50（1）：141-152.

[25] EsperJ.,Shiyatov S.J.,Mazepa V.S.,etal.Temperaturesensitive Tien Shan tree ring chronologies show multicentennialgrowth trends[J].Climate Dynamics，2003，21：699-706.

[26]尹仔锋，尚华明，魏文寿，等.基于树轮宽度的伊塞克湖入湖径流量重建与分析[J].沙漠与绿洲气象，2014，8 （4）：8-14.

[27]张瑞波，袁玉江，魏文寿，等.树轮记录的吉尔吉斯斯坦东部过去百年干湿变化[J].干旱区地理，2013，36（4）：691-698.

[28] Zhang T.W .,Zhang R.B.,Yuan Y.J.,etal.Reconstructed precipitation on a centennialtimescale from tree ringsin the western Tien Shan Mountains, Central Asia [J]. QuaternaryInternational，2015，358：58-67.

[29] Chen,F.,Yuan,Y.J.,Chen,F.H.,et al.A 426-year drought history for W estern Tian Shan, Central Asia inferred from tree-rings and its linkages to the North Atlanticand Indo-W estPacificOceans[J].TheHolocene，2013，23（8）：1095-1104.

[30]李金豹.利用树木年轮重建新疆地区近300年来的气候变化[D].兰州大学，2003.

[31]尚华明，魏文寿，袁玉江，等.帕米尔东北部昆仑圆柏850a树轮宽度年表的建立及其气候意义[J].沙漠与绿洲气象，2015（1）：6-11.

[32] Stokes M A.An introduction to tree-ring dating [M]. UniversityofArizonaPress，1996：1-61.

[33] HolmesR L.Computer-assisted quality controlin treering dating and measurement [J].Tree-ring bulletin，1983，43（1）：69-78.

[34] Cook E. R. Methods of Dendrochronology [M]. The Netherlands, Dordrecht：Kluwer Academic Publishers, 1990：1-200.

[35]邵雪梅，王树芝，徐岩，等.柴达木盆地东北部3500年树轮定年年表的初步建立[J].第四纪研究，2007，27（4）：477-485.

[36]秦莉，史玉光，喻树龙，等.基于树轮的天山北坡三屯河流域过去146a降水变化[J].沙漠与绿洲气象，2014，8 （5）23-28.

[37] Chen F, Yuan Y J, W ei W S, et al. Precipitation reconstruction forthe southern Altay Mountains（China）from tree ringsofSiberian spruce,revealsrecentwetting trend[J].Dendrochronologia，2014，32（3）：266-272.

[38]邵雪梅，梁尔源，黄磊，等.柴达木盆地东北部过去1437a的降水变化重建[J].气候变化研究进展，2006，2 （3）：122-126.

[39]尚华明，魏文寿，袁玉江，等.树木年轮记录的新疆新源350a来温度变化[J].干旱区资源与环境，2011，25（9）：187-190.

[40]方锋，白虎志，赵红岩，等.中国西北地区城市化效应及其在增暖中的贡献率[J].高原气象，2007，26（3）：579-585.

[41] Cook E R,Meko D M,Stahle D W ,et al. Drought Reconstructions for the Continental United States[J]. JournalofClimate，1999，12（4）：1145-1162.

[42]张延伟，魏文寿，姜逢清，等.近50年新疆气温和降水量变化及其与NAO指数的交叉小波谱分析[J].高原气象，2012，31（4）：974-982.

[43]江远安，陈鹏翔，邵伟玲，等.近50a塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠及其周边地区气候变化特征的对比分析[J].沙漠与绿洲气象，2015（3）：14-23.

[44]张强，张存杰，白虎志，等.西北地区气候变化新动态及对干旱环境的影响[J].干旱气象，2010，28（1）：1-7.

AnnualPrecipitation Reconstruction and Analysisin the W estern Edge ofTarim Basin during AD1715-2014

SHANG Huaming1，Mutailipu Tuohuti2，ZHANG Ruibo1，ZHANG Tongwen1，ZHANG Kai3，W EIW enshou1，FAN Zi'ang1，CHEN Feng1
（1.InstituteofDesertMeteorology,China MeteorologicalAdministration；Xinjiang LaboratoryofTree Ring Ecology；Key LaboratoryofTree-ring Physicaland ChemicalResearch ofChina Meteorological Administration；Urumqi830002，China；2.ManagementStation ofW etland Nature Reservefrom the Pamirsin Xinjiang，Atushi845350，China；3.Xinjiang NormalUniversity，Urumqi830054，China）

AbstractAsan optimum region,fordendroclimatologicalresearch,no study hasyetreconstructed precipitation variability on the northern slope ofwestern Kunlun Mountainsin a long-term context. Based on tree-ring coresofPicea schrenkiana which collected from the Kashan Rivervalley,treering width chronology was developed.The correlation analysis between tree-ring width standard chronologies and the climatic factors reveals thatthe dominantcontrolfactor ofradialgrowth of Picea schrenkiana is moisture（precipitation）.The highestcorrelation coefficient（0.692）is found between ringwidth indexand annual（July-June）precipitation.Thelineartransferfunction isused to reconstructthe annualprecipitation forthe western edge ofTarim basin during 1715-2014.The leave-one-outverification testrevealed thatthemodelisstable.21 extremelyarid and 21 extremely wetyearswere found in the reconstructed precipitation series.The precipitation reconstruction also revealed thatfive droughtperiods（1725-1750,1777-1806,1821-1843,1854-1887 and 1911-1990）and six wetperiods（1715-1724,1751-1776,1807-1820,1844-1853,1888-1910 and 1991-2014）.The wetting trend isfound since the1980s.Ourreconstruction agreed in generalwith other tree ring-based precipitation/drought reconstructions from nearby regions on a decadal timescale.

Key wordsTarim basin；KongurMountain；Piceaschrenkiana；tree-ring；precipitation

中图分类号：P532

文献标识码：B

文章编号：1002-0799（2016）02-0009-09

doi：10.3969/j.issn.1002-0799.2016.02.002

收稿日期：2016-01-29；修回日期：2016-02-04

基金项目：自治区重点实验室专项（2014KL017）、气象行业专项（GYHY201206014）、国家科技支撑计划课题（2012BAC23B01）和国家自然科学基金（41205124、41271098）共同资助。

作者简介：尚华明（1979-），男，副研究员，主要从事树轮年代学与环境演变研究。E-mail：shang8632@163.com