喜马拉雅山是世界上最高大最雄伟的山脉，从西到东绵延2400多公里，是冰川发育的中心，蕴藏着巨大的水力资源，与青藏高原一起被誉为“亚洲水塔”。格尔纳利河（KarnaliRiver）位于尼泊尔西部，是恒河流域的上游，提供了重要的流域生态服务功能，为该地区数百万人口的生产生活提供了重要的水资源。由于气候变暖，喜马拉雅山中部的大多数冰川正在迅速退缩，人们对气候变化如何影响该地区的水资源和水文气候仍然知之甚少。高精度重建流域径流量的变化历史并分析其长期趋势和周期性，可为评估和预测气候变化情景下流域水资源的可利用性以及科学管理提供参考。
版纳植物园树木年轮与环境演变组博士后Narayan Gaire和Zaw Zaw，在范泽鑫研究员的指导下，与德国埃尔朗根纽伦堡大学、尼泊尔特里布文大学和尼泊尔科学院合作，在尼泊尔西部Karnali流域进行了大范围树木年轮取样，收集和研制了5个针叶树种共11个样点的树轮宽度年表序列（共计354个树轮样芯），分析了树轮宽度年表与Karnali流域气候和水文因子（河流径流量）的相关性，旨在高精度重建该流域河流径流量变化历史。结果表明：1）样点和区域树轮宽度年表与春季-夏季（3月-7月）降水量和干旱指数正相关，与同期温度呈负相关，表明该区域树木生长主要受水分可利用性的限制；2）采用区域年表高精度地重建了该流域1628年以来河流径流量的变化历史，重建结果与喜马拉雅中西部地区及周边地区的干旱指数和降水量重建结果具有较好的一致性；3）Karnali流域径流量重建显示，喜马拉雅中西部地区极端低流量（干旱）和高流量（洪涝）事件发生的频率在过去一个多世纪呈现增加的趋势；4）Karnali流域径流量变化与厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）年际变率和太平洋十年涛动（PDO）有关。该研究首次高精度重建了喜马拉雅中西部的区域水文变化历史，可为当前和未来气候变化背景下流域水资源的科学管理和利用提供参考依据。
相关结果以“Increasing extreme events in the central Himalaya revealed from a tree-ring based multi-century streamflow reconstruction of Karnali River Basin”为题，发表在Journal of Hydrology上。
该研究得到了国家自然科学基金面上项目、国际（地区）合作研究与交流项目、中科院国际博士后计划和云南省青年拔尖人才等项目的资助。
图：（a）树轮重建的1628年以来Karnali流域3月-7月河流径流量变化；（b）每50年极端低流量（干旱）发生的频次统计