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用树木年轮重构水文过程 精选

已有 4704 次阅读 2020-11-12 16:27 |系统分类:科研笔记

1.先易后难,逐渐深入。你和你师姐联系下,可以考虑先画一幅图,比如所有样品平均的树木年轮宽度的年际变化,画出来后给我约个时间,一起交流一次。先从小事儿先做起来逐步分析、先易后难、层层递进。关于年轮培训的PPT,你先浏览着玩,可以处理数据画图作为主导工作。培训的PPT看着玩就行了,浏览下就行了,不用都看懂。将数据处理完,图画出来,知道刺槐林径向生长过程是什么样的。然后回过头再看PPT会更有感受。一边处理数据,一边学习。将你师姐会的先都学会,再学你师姐不会的东西。

2.逐步积累,树立信心。本科阶段将流域的年轮数据处理出来,写一篇论文发表出来,整体上看还是不错的。这是从科研成果形式上的自我识别和要求。通过年轮分析,认识黄土高原刺槐林生长过程,对于认识黄土高原人工林生态恢复过程、开展黄河流域生态恢复高质量发展具有现实意义。

3.起于现象,终于论文。我做这个工作,开始是这样的:我以为天水降水量很好,刺槐会一直生长的好好地,不会存在任何问题,至少在几百年的尺度,不会出现什么衰退问题的,因为当地有很多一两千年的国槐。过去十多年,我每年都去天水,刺槐的确一直长得很好。从前年的时候,我才知道,天水刺槐栽种三十年后,将会存在明显的刺槐衰退的问题,所以才想到用年轮看看过去刺槐怎么生长的。

4.规划在先,稳步推进。你的研究可以分为三步走:第一步分析刺槐年轮宽度、面积怎么生长的,分析阶段性、趋势性和突变性;第二步分析刺槐径向生长过程与温度、降水的关系,即径向生长受气候影响情况;第三步在明晰树木年轮径向生长的阶段性、趋势性和突变性后,也知道了怎么受温度、降水、干旱等气象因子影响的。再分析年轮宽度数据与径流、输沙的关系。即从气候年轮学转到气候水文学。当然,这时候已经知道年轮宽度与降水量的关系,需要先建立径流输沙与降水关系,然后再建立径流输沙与年轮宽度关系。当然,这里的降水,可能是年数据、季节数据或者不同月份数据。

5.忠于数据,揭示过程。我在另一个发现刺槐林衰退问题,我们现在研究的流域是否发生这个问题了,我还没有注意到,两个流域很近应该也会存在这个问题,当然可能处于衰退的前夜。我去这个流域也去过好几次,感觉流域的刺槐长的还挺好的。不过,从现有采集样品的年轮宽度年际变化曲线上,流域刺槐林径向生长的整个过程,我们能很清楚的揭示出来,将过程和趋势摸清楚。

6.生长过程,多因素影响。年轮宽度年际变化,先受到生长阶段影响,例如青年的时候长的很快,老年的时候生长的就慢了。其次受降水、温度的影响,丰水年生长的好一些,宽一些,干旱年份生长的窄一些。现在是不是已经进入生长的很慢的近熟林或者成熟林阶段。从人工林经营上来说,这个阶段应该杀掉重新栽种。当然,水土保持林不需要杀掉,但需要知道其脆弱性,需要有更多的准备和应对。

7.面向目的,布局研究。你的这个研究目的有2个:(1)通过系统分析树木年轮的年际变化,摸清楚流域人工刺槐林生长的阶段性,揭示刺槐林多少年之后就进入近熟林和成熟林阶段,甚至揭示刺槐林是否开始发生衰退了,认识人工刺槐林生长过程,更好开展黄土高原生态恢复提供依据。(2)利用黄土高原流域刺槐林年轮恢复所在流域的径流输沙的可靠性与可行性,为无降水、径流等水文资料区的水文水资源分析提供方法。

8.展望未来,创新方向。将上面工作都做完之后,也可以考虑做的更加深入一些。例如,(1)对树木年轮进行C、N、O的稳定同位素测试,这样知道其水分利用效率的变化。即固定一定碳,其消耗水分的多少。(2)从植物生理上来看,通过筛管的大小、密度以及栓塞等方面,研究刺槐生长过程及其阶段性,用切实证据证明其生长过程,尤其是衰退的过程与程度。



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