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本研究以重工业城市-沈阳为研究区域，以树木年轮化学分析技术为手段，采集了沈阳城区（北陵）、近郊（东陵）和远郊（千山风景区）共计6株古油松(Pinus tabulaeformisCart)年轮样本，测定了树木年轮α-纤维素δ13C、原木δ15N和金属元素含量的年变化值，分析和探讨了树木年轮813C、815N和金属元素含量变化特点及其环境意义，主要研究结论如下：
1．同一取样点的两条油松年轮δ13C序列显著正相关，表明区域小环境对油松树轮δ13C影响的一致性、样本的代表性和试验结果的可靠性。受大气C02的δ13C组成变化影响，6条δ13C序列在1960年代后都表现出迅速下降变化规律，其中东陵和千山δ13C最为明显。基于油松树轮δ13C重建了沈阳区域大气C02浓度变化，重建结果表明沈阳近百年的大气C02浓度比冰芯记录的全球平均C02浓度6ppm，这与预期的城市区域C02浓度偏高相一致。
2．区域气候变化和水热循环影响油松树轮δ13c的变化，冬春季温度和蒸发量与树轮813C去趋势序列显著正相关；6至9月平均相对湿度与树轮813C去趋势序列显著负相关，其中千山最为明显(P<0.01)；通过建立转换函数重建了沈阳山地区1830s年以来夏季相对湿度和冬春季蒸发量变化进行了重建。重建结果较好地反映了沈阳地区气候变化历史。
3．利用树木年轮613C序列研究了树木生长对大气C02浓度变化的响应，结果表明三个取样点树木样本所反映的水分利用效率均是增加，在过去100年中，油松的内在水分利用效率(iWUE)增加了35％-48%。千山样本水分利用效率增加的开始时间晚于其它两个取样点近50年，表现出了明显的地域差异。
4．三个取样点油松树轮δ15N序列都都表现出下降的变化特点，与之对应的是树轮氮含量的升高，东陵和北陵油松样本δ15N序列在1970s后迅速下降。城区大气N沉降的增加和大气污染可能是影响北陵和东陵样本树轮δ15N变化的潜在因素。
5．树轮中大量元素(K、Ca和Mg)的浓度由髓心向形成层逐渐升高，这种变化主要受大量元素在树轮中径向迁移的特性决定；北陵和东陵油松树轮样本中AI、Cu和Zn含量在1940s后都表现出显著上升的变化特点(p<0.05)，这种变化模式与沈阳重工业的发展历史相吻合，同时AI、Cu和Zn含量与沈阳有色金属年产量之间的显著相关关系(p<0.05)说明油松树轮微量元素含量变化能够准确的记录环境污染历史变化。1960s后，北陵和东陵油松树轮A1/Ca比值显著升高，指示酸沉降污染对沈阳城区和城郊的影响。