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所级中心支撑我所在全球树轮密度测量对比中取得优异成绩
20-04-23 | 编辑:宋慧明 | 【  】【打印】【关闭

  高纬度和高海拔地区的树木年轮最大晚材密度(MXD)较好的记录了夏季温度变化信息,在过去千年全球气温重建中起到了重要作用。过去50多年中,树轮密度测量主要以X射线方法为主,但因其实验步骤繁多导致不同实验室的测量结果存在差异,这对树轮密度数据的准确度、精度以及气候要素拟合带来挑战。近年来新密度测量方法不断涌现,如蓝光技术的应用、Itrax扫描仪等,另外以木材解剖方法中的细胞壁厚度和细胞大小的比值也可以得到令人满意的密度数据。在此背景下,瑞士联邦森林、雪与景观研究所(WSL)邀请全球26个著名树木年轮实验室(最终提交数据者17个),采用不同的树轮密度测量方法,来研究实验室及方法的差异对树轮密度结果的影响程度。

研究地点选择在芬兰的一处寒带森林地区,寒冷潮湿的气候使这里的树木生长对温度变化极其敏感。活动组织者在采样点一共砍伐了29棵成年欧洲赤松(Pinus sylvestris),然后将每棵树分成多个圆盘,然后将这29棵树的样本分别寄送到被邀请的26个实验室,保证所有实验室采用同一批树轮样本。最终17个实验室根据自己的实验方法、流程和密度测量仪器对样本进行测量,将测量结果提供给WSL Bjorklund博士。对比表明:所有实验室获得的MXD绝对值差异很大,但是MXD年表变化大体一致。MXD作为反映温度变化的最优指标,与4-9月平均气温(T49)表现出了最高的相关关系,但不同实验室得到的相关结果差异较大。总的看来,木材解剖指标得到的MXD因为分辨率最高,与T49相关最高,其次是基于X射线产生的密度年表,而蓝光密度年表因其分辨率相对较低,其结果与T49的相关系数较X射线法低约0.1

值得一提的是,中科院地球环境研究所树轮实验室作为国内唯一参加单位,利用我中心植物理化分析平台的Dendro2003树轮密度仪获取的密度年表与T49的相关系数最高(不含木材解剖密度),表明我中心X射线树轮密度分析测量水平在全球名列前茅。

该研究论文近期发表于地学领域著名综合性期刊Reviews of GeophysicsIF=16.725

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019RG000642

同实验室采用不同方法得到的树轮最大晚材密度年表与4-9月平均气温的相关关系


 

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