树木年轮用于灾难性滑坡预警：评估树木年代学确定边坡稳定性的潜力

我们调查了三个斜坡（在波兰南部、喀尔巴阡山脉和苏台德山脉），这些斜坡经常发生灾难性的突发山体滑坡。 为了重建过去的滑坡活动，我们使用百分比偏心率指数法分析了挪威云杉 (Picea abies) 茎中树木年轮的偏心率。 我们获得了单个标本偏心率模式逐年变化的数据，以及从每个斜坡上采样的整个树木种群（13-30 棵云杉）中确定的滑坡事件数据。这些数据提供了关于三个斜坡滑坡活动时间变化的间接信息，表明所有三个斜坡在 1997 年和 2010 年发生灾难性事件之前就经常发生滑坡活动（复发间隔 2.0-2.7 年）。 该 研究还表明在灾难性事件发生前 3-5 年，样本树开始记录到地面不稳定性增加，表现为单棵树的偏心率不间断地突然增加。 我们的结果表明，应用树木年代学方法可以提前揭示发生灾难性滑坡风险增加的斜坡。我们应用的方法在预测灾难性滑坡和评估滑坡危害、边坡稳定性以及为稳定滑坡而进行的工程工作的有效性方面显示出巨大的前景。

对 ?aski、Siedloki 和 Janowiec 的山体滑坡进行的树木年代学分析证明，尽管在 1997 年和 2010 年发生灾难性山体滑坡之前，据报道这些山坡都没有危险，但近几十年来这三场山体滑坡都很活跃。 从树木年轮偏心率和响应指数获得的重现期值在 2.0 到 2.7 年之间变化（包括突发滑坡事件和缓慢移动） 。我们的分析表明，树木偏心率可以提供一种灵敏的方法来检测滑坡活动高风险的斜坡，因此滑坡灾害通常处于高水平。

此外，对单树偏心率变化的分析表明，至少在 1997 年和 2010 年灾难性滑坡发生前的几年（3-9 年，但可能长达 14 年）期间，树坡上的地面不稳定性增加，在灾难发生之前，这被记录为偏心指数的增加（平均每年甚至达到数百个百分点）。 在所提出的方法中，每棵树都是地面不稳定性的独立传感器。 此外，分析单棵树木的偏心率指数的变异性为评估灾难性滑坡后的边坡稳定性和评估旨在稳定斜坡的工程工程稳定滑坡的效率提供了一种有前途的方法。

研究结果表明， 使用树木年轮不仅可以揭示三个斜坡上发生的严重滑坡灾害，还可以提前几年检测到即将发生的灾难性滑坡。 这表明，监测滑坡斜坡上的树木年轮偏心率可以用作早期预警系统。如果这在我们的三个斜坡上进行，那幺在 1997 年和 2010 年的灾难中遭受的损失本可以减少。结果表明，树木年代学不仅可以重建滑坡历史，还可以应用于危险边坡的检测和监测。

树木年轮偏心率为预测灾难性滑坡和预警提供了很有希望的工具 。其他方法，包括倾角仪、SAR干涉测量法或光学卫星图像，提供了对斜坡变得越来越不稳定的事实的先进警告，这些方法都没有像树木年代学那样显示出良好的山体滑坡活动空间分辨率，其中生长在山体滑坡上的每棵树都作为地面运动的单独活传感器。

山体滑坡灾害是一个严重的世界性问题，需要新的工具，如树木年代学，以减轻危害。需要进一步研究使用树木作为灾难性山体滑坡预警的传感器。研究应提供与本文所述类似的例子，特别侧重于确定预警的关键指标。