ARSTAN程序和R语言dplR扩展包进行树轮年表分析的比较研究

在树轮年代学领域,ARSTAN是去趋势处理和建立年表方面应用最为广泛的程序,而新兴的R语言dplR扩展包实现了ARSTAN的主要功能,且具有源代码公开、扩展性强等优点,是传统程序的良好补充.使用贺兰山青海云杉(Picea Crassifolia)树轮宽度数据,分析了ARSTAN和dplR进行树轮年代学分析所得结果的差异.结果显示,两种程序计算平均敏感度和一阶自相关系数的平均误差为0.005-0.008,但具有确定的转换关系;两种程序如果使用同种方法去趋势,拟合曲线的参数相近,建立标准年表的平均误差为0.002;拟合自回归模型时差异较大,其中时域上表现为差值年表起始30a内差异显著,在频域上表现为dplR的差值年表保留的低频信息较少;年表统计量计算和公共区间分析中,不同程序计算样本总体代表性和信噪比的差异较大.分析表明,两程序在拟合生长趋势和自回归模型时存在算法上的较大差异,同时年表统计量和公共区间各指标的算法也不尽一致,但存在较为确定的转换关系.对开展不同来源数据的整合分析提出了建议,应明确不同研究中树轮数据的处理过程,在条件允许时使用同一程序或算法重新处理数据,确保结果的可比性.