近日，中国科学院地球环境研究所在天山开展首个基于树轮最小早材密度的干旱重建，团队使用最小早材密度设计线性回归方程，重建了中天山巴仑台地区1464–2015年的SPEI-126变化历史。这项研究成果发表在《古地理学、古气候学、古生态学》。

干旱对全球水资源、农业和生态系统构成严峻威胁，其对于中亚干旱区的影响不容忽视。天山山脉作为中亚的“水塔”，其水文气候变化直接影响周边河流与生态平衡。然而，高分辨率、长期的水文气候记录在这一区域极为匮乏，限制了人们对此地干旱长期变化规律的理解。树木年轮作为气候变化的天然记录载体，以往研究多依赖年轮宽度或稳定同位素。而树木年轮密度参数，尤其是最小早材密度（MND），虽在少数地中海和墨西哥研究中显示出水文气候重建的潜力，却未被充分挖掘。

论文截图。

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研究团队深入天山中部南坡的巴仑台地区，在海拔2700–2870米的森林上线，采集了84棵雪岭云杉的126个树芯样本。通过高精度X射线密度测定技术，团队获取了包括年轮宽度（TRW）、最小早材密度（MND）和最大晚材密度（MXD）在内的树轮指标，并据此建立树轮年表。

相关结果表明，树轮最小早材密度对干旱的指示性最强，在捕捉极端干旱信号方面的能力优于年轮宽度。此外研究发现，干旱导致最大晚材密度在巴仑台地区失去对温度信号的响应，转而响应水文气候信号（降水和SPEI）。

与其他天山气候重建序列的对比结果表明，整个天山的气候变化存在显著的相关关系。在十年际尺度上，中天山和西天山的干旱期比东天山更为同步。SPEI-126重建显示，天山地区的干旱通常表现为连续三年的干旱。例如，最严重的干旱期发生在1916–1918年，第二严重的干旱期为1808–1810年。持续时间最长的超级干旱从1871年持续到1885年，涵盖了整个天山山脉。

在1916–1918年极端干旱事件之后，天山山脉不同水文气候序列的趋势变化出现了分歧。中、西天山地区在极端干旱事件后呈现湿润化趋势，可能与西风带水汽输送增强密切相关；而东天山近期的干旱化趋势则可能受盆地热力效应与局地环流调整的影响更为显著。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2025.112853