李 雪, 黄选瑞, 张先亮

河北农业大学林学院,保定 071000

树轮以其定年准确、连续性强、分辨率高以及包含气候信息丰富等特点,已成为气候学和生态学研究中的重要手段[1]。树木的径向生长受其内在生长趋势(年龄增加)、温度和降水等气候因素、环境干扰以及其他扰动信号所控制[2- 3]。为得到树木年轮中包含的气候信息,需要从树轮宽度中去除树木的内在生长趋势[4]。从原始的树木年轮中去除生长趋势的方法称为标准化方法,一般将其归为用后验选择拟合轮宽变化趋势的随机性方法和以确定数学模型拟合所有轮宽生长趋势的确定性方法[5- 6]。随机性方法是自适应的,如平滑的样条法[7],其识别的树木生长趋势和观察到的轮宽变化趋势较为一致。确定性去趋势方法主要有线性和负指数函数法[8],二者主要适用于干旱、半干旱地区生长变化较简单的缓慢递减型树木[9]。在湿润地区上述方法则不能准确拟合出树木生长趋势,而样条函数则运用连续光滑的插值方法对具有连续性生长和种间竞争产生非同步扰动的样本进行拟合,不需要假设树木生长趋势是何种形式[10],因此,在湿润地区样条函数去趋势方法得到的年表对气候响应的结果较好,但是其保留低频信号的能力偏低[11]。

气候变化周期往往超过树木年轮序列的长度,这部分气候信息不会被标准化年表捕捉到而丢失,导致气候信息扭曲或失真[12- 13]。为了保留树轮年表中的长期……