Our understanding of the natural variability of hydroclimate before the instrumental period (ca. 1900 CE in the United States) is largely dependent on tree-ring-based reconstructions. Large-scale soil moisture reconstructions from a network of tree-ring chronologies have greatly improved our understanding of the spatial and temporal variability in hydroclimate conditions, particularly extremes of both drought and pluvial (wet) events. However, certain regions within these large-scale network reconstructions in the US are modeled by few tree-ring chronologies. Further, many of the chronologies currently publicly available on the International Tree-Ring Data Bank (ITRDB) were collected in the 1980s and 1990s, and thus our understanding of the sensitivity of radial growth to soil moisture in the US is based on a period that experienced multiple extremely severe droughts and neglects the impacts of recent, rapid global change. In this study, we expanded the tree-ring network of the Ohio River valley in the US, a region with sparse coverage. We used a total of 72 chronologies across 15 species to examine how increasing the density of the tree-ring network influences the representation of reconstructing the Palmer Meteorological Drought Index (PMDI). Further, we tested how the sampling date and therefore the calibration period influenced the reconstruction models by creating reconstructions that ended in the year 1980 and compared them to reconstructions ending in 2010 from the same chronologies. We found that increasing the density of the tree-ring network resulted in reconstructed values that better matched the spatial variability of instrumentally recorded droughts and, to a lesser extent, pluvials. By extending the calibration period to 2010 compared to 1980, the sensitivity of tree rings to PMDI decreased in the southern portion of our region where severe drought conditions have been absent over recent decades. We emphasize the need of building a high-density tree-ring network to better represent the spatial variability of past droughts and pluvials. Further, chronologies on the ITRDB need updating regularly to better understand how the sensitivity of tree rings to climate may vary through time.

中文翻译：

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采样密度和日期以及物种选择影响树轮重建的空间表示

我们对仪器化时期（美国大约1900 CE）之前水气候的自然变异性的理解很大程度上取决于基于树环的重建。通过树轮年表网络进行的大规模土壤水分重建，极大地增进了我们对水文气候条件（尤其是干旱和暴雨（湿）事件极端情况）的时空变化的理解。但是，在美国这些大型网络重建中的某些区域是用很少的树轮年表来建模的。此外，国际树环数据库（ITRDB）当前公开提供的许多年代记录都是在1980年代和1990年代收集的，因此，我们对美国径向生长对土壤湿度的敏感性的理解是基于经历了多次极端严重干旱而忽视了近期快速全球变化的影响的时期。在这项研究中，我们扩展了美国俄亥俄州河谷（树木稀少的地区）的年轮网络。我们使用了15种物种的72种年代，研究了树轮网络密度的增加如何影响重建Palmer气象干旱指数（PMDI）的表示。此外，我们通过创建在1980年结束的重构并将相同的时间顺序将它们与2010年结束的重构进行比较，测试了采样日期以及校准期如何影响重构模型。我们发现，增加树环网络的密度会导致重建的值更好地与仪器记录的干旱的空间变异性相匹配，并且在较小程度上与干旱相匹配。通过将校准期延长到2010年（与1980年相比），在我们区域的南部地区（近几十年来一直没有严重的干旱条件），树木年轮对PMDI的敏感性降低了。我们强调需要建立一个高密度的树环网络，以更好地反映过去干旱和干旱的空间变异性。此外，需要定期更新ITRDB上的年代，以更好地了解年轮对气候的敏感性如何随时间变化。小雨。通过将校准期延长到2010年（与1980年相比），在我们区域的南部地区（近几十年来一直没有严重的干旱条件），树木年轮对PMDI的敏感性降低了。我们强调需要建立一个高密度的树环网络，以更好地反映过去干旱和干旱的空间变异性。此外，需要定期更新ITRDB上的年代，以更好地了解年轮对气候的敏感性如何随时间变化。小雨。通过将校准期延长到2010年（与1980年相比），在我们区域的南部地区（近几十年来一直没有严重的干旱条件），树木年轮对PMDI的敏感性降低了。我们强调需要建立一个高密度的树环网络，以更好地反映过去干旱和干旱的空间变异性。此外，需要定期更新ITRDB上的年代，以更好地了解年轮对气候的敏感性如何随时间变化。我们强调需要建立一个高密度的树环网络，以更好地反映过去干旱和干旱的空间变异性。此外，需要定期更新ITRDB上的年代，以更好地了解年轮对气候的敏感性如何随时间变化。我们强调需要建立一个高密度的树环网络，以更好地反映过去干旱和干旱的空间变异性。此外，需要定期更新ITRDB上的年代，以更好地了解年轮对气候的敏感性如何随时间变化。