地球环境所揭示我国北亚热带过去200年非夏季水-热配置模式演变及其机制

我国亚热带地区作为亚洲季风的核心区，全球变暖不仅使其面临干旱威胁，而且持续升温带来的暖冬使非生长季水（降水）-热（温度）条件对树木生长的主导作用日益凸显。但以往研究多关注单一气候要素对树木生长的影响，缺乏对非夏季水-热变化如何影响树木生长的认识。

中国科学院地球环境研究所极端气候事件及影响（EXCEIS）团队的树轮课题组研究人员以我国北亚热带巴山松为研究对象，借助树轮宽度指标分析确认了区域非夏季（上一年9月到当年5月）水-热配置模式对树木径向生长的限制作用（图1），指出冷-湿的非夏季水-热配置更有利于我国北亚热带低海拔地区树木的径向生长。

研究发现，在过去200年中，巴山松在1848-1850年、1893-1898年、1907-1915年、1962-1965年和1968-1972年表现为高生长，对应相对冷-湿的水-热配置模式；在1872-1879年、1923-1931年和1990-2003年则表现为低生长，指示相对暖-干的气候状态。研究揭示非夏季水-热配置演变在高频上受ENSO和太阳活动的影响；低频上则受大西洋多年代际振荡（AMO）和太平洋年代际振荡（PDO）的共同影响（图2）。主要表现为AMO和PDO通过相位转换协同作用于北亚热带区域非夏季水-热配置的转变，并以此影响树木的长期生长趋势。

图1 树轮宽度STD年表与非夏季气候限制因子（PRP9C5和TmaxP9P12）的关系

(a)和(c)是温度（TA31-yr）和降水（PRA31-yr）距平序列的31年滑动平均值；(b)和(d)是STD年表与TmaxP9P12（STD-Tmax）和PRP9C5（STD-PR）的31年滑动相关结果

图2 不同序列对比

(a)、(b)、(f)分别为PDOM、PDORE和AMOPW指数；(c)、(d)、(e)分别为PRP9C5、STD年表和TmaxP9P12的累计距平序列TA、STDA和PRA。细线和粗线分别代表原始值和20年低通滤波

上述研究成果于2023年11月27日在线发表于 Trees 。中国科学院地球环境研究所张涵玉博士为第一作者，蔡秋芳和刘禹研究员为通讯作者。研究得到中国科学院战略性先导科技专项（XDB40010302）、山东省基金（LSKJ202203300）和陕西省自然科学基础研究（2023-JC-QN-0307）等项目资助。

全文详见：

Zhang HY, Cai QF*, Liu Y*, Ren M, Xie M, Zhou QY. 2023. Non-summer hydrothermal conditions controlling tree growth in north subtropical China are closely related to AMO and PDO. Trees, DOI:10.1007/s00468-023-02467-5.

文章链接：https://doi.org/10.1007/s00468-023-02467-5