气候变化与人类生活密切相关,近几十年来,气候变化对人类生活产生了越来越多的负面影响,引起国内外学者的广泛重视。为了更好地了解未来气候变化,需要深刻理解过去气候环境变化的规律特征。树木年轮具有分布广泛、连续性强、样本易得、分辨率高等特点,已成为研究古气候古环境变化的核心代用指标之一。本文的研究区位于山西省北部,属于吕梁山脉。气候特征为半干旱大陆性季风气候,四季分明。吕梁山位于我国400mm降水等值线附近,属于气候变化敏感区。该地区的树轮气候学研究成果较少,且近年来该区域水资源短缺问题日益严重,迫切需要构建一个能够反映气候干湿变化的综合指标序列。帕尔默干旱指数(PDSI)是一个与降水、温度相关的综合性气候环境变化指标。基于树木年轮资料重建长尺度PDSI变化序列具有一定的科学价值和实践意义。论文在已有树木年轮宽度指数序列的基础上,根据重建的标准宽度年表与已有的气象资料(1954—2003年)之间的相关性,确定重建月份,建立转换方程。重建出研究区域内过去长尺度的干湿变化序列。基于以上分析得出以下结论:(1)得到研究区山西北部树轮宽度的三种年表,分别为标准年表(STD)、差值年表(RES)和自回归年表(ARS),年表长度为175年(1829—2003年)。(2)将三种年表与采样点附近原平、五寨气象站的气候数据进行相关分析计算。结果发现,STD年表与PDSI数据显著相关,相关性最高的是与5—6月平均PDSI指数。(3)基于相关分析结果,利用线性回归转换方程重建了山西北部地区过去175年5—6月平均PDSI指数变化。其中,转换方程的方差解释量为47.16%,调整自由度后为46.06%,F检验值为42.84。(4)重建序列中,极端干旱年共4年,占总序列的2.29%;极端湿润年共6年,占总序列的3.43%。重建干湿序列经过10年低通滤波后,发现9个偏湿时段,10个偏干时段,重建序列在20世纪后期,表现出干旱加重的趋势。(5)利用MTM多窗谱周期分析得到的结果,表明山西北部地区气候变化可能受ENSO现象影响。与东亚季风的相关计算也表明,研究区气候变化可能受到东亚季风影响。研究区气候变化的其他影响因素有待进一步详细研究。(6)山西北部地区重建的干湿变化序列,与依据历史文献生成的DWI序列有很好的相关性,相关系数为-0.235(n=175,p<0.002),10年低通滤波后,相关系数为-0.404。与山西地区其他的研究成果之间,也存在相似性。本次研究取得了一定研究成果,但重建的年表长度有限,为了研究更长尺度条件下,区域气候变化的影响因素,需要在研究区域内寻找年代更久远的的树轮样本。同时,可以利用其他树轮指标,如同位素、密度等,对研究区古气候变化进行深入研究。