1、研究氣候、水文變化及其對人類社會的影響,需要了解氣候與水文歷史變化過程及規(guī)律。較短的氣候、水文實測資料,不足以充分理解氣候與水文變化的潛在范圍,無法準確把握全球變化環(huán)境對河川徑流的響應程度。樹木年輪以其定年準確、分辨率高、連續(xù)性好、樣本地域分布廣泛易獲得、對環(huán)境變化敏感性強等優(yōu)勢,已成為過去氣候與環(huán)境變化研究的重要代用指標。本文運用樹木年輪學基本方法和原理,比較詳細地研究了祁連山地區(qū)過去300余年以及新疆艾比湖地區(qū)近180年以來的氣候與

2、河川徑流變化,得到了一些十分有意義的研究結果。為研究上述地區(qū)過去氣候環(huán)境及河川徑流變化提供了比較可靠的基礎性資料,主要的研究內容和結果如下。
　　(1)在祁連山中部地區(qū),采集青海云杉樹輪樣本,獲取樹輪寬度、密度參數(shù),經(jīng)準確的交叉定年,建立了多種參數(shù)的樹輪年表。各種年表之間具有顯著的相關關系,說明祁連山地區(qū)樹木的徑向生長趨勢一致,受到相同的氣候環(huán)境因子影響,可以從中提取區(qū)域氣候環(huán)境變化信息。
　　(2)建立的樹輪寬度年表、樹輪

3、寬度與密度綜合年表,都與祁連山中部地區(qū)上年7月至當年6月的總降水量相關性最為顯著。基于此,利用樹輪寬度指數(shù)序列和寬度與密度綜合指數(shù)序列,分別重構了祁連山過去300余年來上年7月到當年6月的降水總量演變歷史,解釋方差分別達到了43.3％和49.8%。對比分析后,選擇基于樹輪寬度與密度綜合指數(shù)的重構序列作為該地區(qū)氣候環(huán)境變化討論的主要依據(jù)。周期分析表明,重構的降水量變化序列有2年、3年、6年、7年和38年左右的變化周期。
　　(3)在

4、充分理解研究區(qū)氣候變化(主要是大氣降水)對樹木生長和河川徑流影響的物理意義及深入分析的基礎上,利用祁連山樹木年輪密度與寬度綜合指數(shù)資料,重構了湟水河過去300年來6至7月徑流序列。同時,綜合考慮徑流形成對降水的滯后性,以及響應函數(shù)分析結果,基于降水量的重構序列,重構了大通河過去300余年來上年8月至當年7月年河流徑流總量變化歷史,解釋方差為26.0%。
　　(4)重構的湟水河、大通河徑流變化特征分析表明,湟水河重構時段多年平均徑流

5、量為46947.1萬m3,最大徑流量是155086.8萬m3(1691年),最小徑流量是11716.8萬m3(1714年),變差系數(shù)Cv=0.385;大通河重構時段多年平均徑流量為291074.4萬m3,最大徑流量是478554.2萬m3(1695年),最小徑流量是199981.7萬m3(1707年),變差系數(shù)Cv=0.113。周期分析表明,重構的湟水河徑流量有2年、34年、40年和48年左右的變化周期。重構的大通河徑流變化有38年、3

6、4年、7年、6年和2年左右的變化周期。
　　(5)用歷史文獻記載的旱澇災害年份對比分析了降水量、徑流量重構序列,結果表明均有明顯一致性反映。采用太陽活動與恩索(ENSO)循環(huán)資料,分析了重構的湟水河、大通河徑流序列對其響應,結果表明,太陽活動對徑流變化影響較小,恩索(ENSO)循環(huán)6年、2年左右的周期與重構徑流周期十分吻合,說明河川徑流變化受到了全球海氣相互作用的明顯影響。
　　(6)建立了新疆艾比湖東部地區(qū)古爾圖180余年