喜马拉雅山脉中段南坡孢粉垂直分布特征及影响因素

研究现代孢粉沿海拔梯度分布、传播特征及其驱动因素,有助于提高基于孢粉重建古植被和古气候的可靠性。喜马拉雅山是全球中纬地区落差最大的山脉之一,其中段南坡植被垂直带谱完整,目前尚缺乏该垂直带谱孢粉现代过程研究。本研究通过喜马拉雅山脉中段南坡不同海拔26个表土样品(海拔梯度为3551～4444 m)的孢粉分析并整合前人表土孢粉数据(n=138,海拔梯度涵盖132～5000 m),系统分析了孢粉(包括组成、百分比含量、浓度及多样性)的垂直分异规律及其与气候、土地利用之间的关系。研究结果显示孢粉组合垂直分布特征能很好地代表植被垂直分布特征,年降水和暖季气温是影响孢粉分布的重要气候要素。孢粉丰富度沿海拔梯度无明显分异特征;而孢粉均匀度随海拔升高而显著降低(特别是海拔3500 m以上区域),能够代表植被群落随海拔的变化特征。常见乔木植物花粉(松属、云杉属、桦木属和栎属等)存在明显的向高海拔传播现象,且不同类型间传播能力差异较大;而柏科花粉传播能力差,能很好地指示局地植被。表土样品孢粉浓度随海拔升高呈现降低趋势,且高海拔地区较低的孢粉浓度一定程度上放大了由低海拔传播而来的乔木植物花粉对孢粉组合的影响。...     

川北若尔盖高原玛曲-红原一带表土中孢粉组合的特征

通过对四川若尔盖高原玛曲—红原一带20个表土孢粉样的分析,研究了该区域表土孢粉组合与现代植被的关系。结果显示,玛曲—红原一带表土的孢粉组合基本反映了现代植被的整体特征,与现代植被在植被类型、植被带的空间排列、主要建群种属和优势种属等方面基本一致。依据孢粉的百分含量,可以划分为亚高山灌丛植被区,亚高山灌丛、亚高山草甸植被区和高寒草甸、草原植被区3个植被带。表土花粉的代表性因种属的不同而各有差异,松属和菊科花粉具超代表性,云杉属花粉的代表性较好,禾本科和莎草科具低代表性,而桦木属则不具有超代表性,可能与桦木属花粉不易搬运有关。3个植被区中的表土孢粉的种类、比例与现代植被均存在一定的差别,这可能与植被退化有关。     

天山南坡小尤尔都斯盆地表土孢粉初步研究

通过天山中部小尤尔都斯盆地南北方向采集的27个表土样品的孢粉分析, 探讨了孢粉和植被带的关系及盆地中美天鹅湖的孢粉来源问题. 结果表明: 孢粉组合主要成分是云杉属、 菊科、 禾本科、 蒿属、 藜科、 唐松草属、 莎草科、 水龙骨和其他蕨类孢子, 表土孢粉组合与各植被带之间有良好的对应关系.主成分分析表明, 研究区植被分布主要受温度因素控制. 上升气流和水流是影响针叶林带云杉属花粉传播的主要因素, 由山谷风从巩乃斯云杉林带来的云杉花粉受到美天鹅湖北侧小山阻挡, 沉降在湖泊以南的山坡上, 之后随降雨和雪山融水进入美天鹅湖. 大部分表土孢粉属种的空间分布与相应的植物分布一致, 而蒿属和藜科花粉百分含量在一定程度上代表了区域花粉雨的信号, 利用A/C比值重建古环境时须要谨慎.蒿、 藜花粉计数较少时, A/C比值波动较大, 计数值大于约280粒时, A/C比值趋于稳定.     

云南省玉龙雪山表土花粉垂直散布与植被关系研究

对云南省玉龙雪山地区8个垂直植被带下采集的49个表土样品进行表土孢粉的垂直散布研究,同时选择43个受人类活动干扰较少的样品和20个主要木本花粉类型进行了降维对应分析(DCA)。结果表明,玉龙雪山地区不同垂直植被带的孢粉组合具有不同的代表性成分与变化特征,能够较好地反映相应的植被带类型。在植物稀疏、花粉产量低的高山杜鹃灌丛植被带中,孢粉组合以外来的松属、冷杉属、落叶松属、云杉属和铁杉属等为主;   冷杉林、落叶松林、云杉林和铁杉林等植被带孢粉组合的指示性成分分别是冷杉属、落叶松属、云杉属和铁杉属花粉,它们对应的峰值分别为13.6％,4.7％,39.4％和11.5％;   针阔混交林、中山湿性常绿阔叶林的孢粉组合分别以高含量的常绿栎类、栲/石栎属为特征,并都含有多种落叶阔叶乔木和灌木的花粉,但后者比前者所包含的阔叶乔木与灌木成分更多,且蕨类孢子的峰值也出现在中山湿性常绿阔叶林中;   云南松林的孢粉组合中除松属外很少有木本花粉出现。DCA排序结果较好地反映了现代植被与环境之间的相互关系,认为温度是决定不同植被带样点分布的最重要因素,这与垂直植被带随着海拔升高、温度逐渐降低而发生更替的规律是一致的。     

川北若尔盖高原表土孢粉的特征及其与现代植被的关系

通过对若尔盖高原不同植被带34个表土样的孢粉分析,研究了各植被带的表土孢粉组合与现代植被的关系。结果显示：表土孢粉组合基本上能够反映出现代植被的整体特征,与现代植被带在空间分布、建群种和优势种属方面基本相同,但不完全等于植被组成,影响其差异的原因可能是人类活动、孢粉保存、孢粉产量、外来孢粉和孢粉鉴定。表土花粉的代表性因种属的不同而各有差异。乔木花粉中,松属具有超代表性,云杉属代表性较好,而桦木属不具有超代表性;草本花粉中,菊科具较好的代表性,蒿属和藜科等具代表性,而禾本科和莎草科具低代表性;蕨类孢子具等代表性。     

川北若尔盖高原表土孢粉的特征及其 与现代植被的关系

通过对若尔盖高原不同植被带34个表土样的孢粉分析,研究了各植被带的表土孢粉组合与现代植被的关系。结果显示：表土孢粉组合基本上能够反映出现代植被的整体特征,与现代植被带在空间分布、建群种和优势种属方面基本相同,但不完全等于植被组成,影响其差异的原因可能是人类活动、孢粉保存、孢粉产量、外来孢粉和孢粉鉴定。表土花粉的代表性因种属的不同而各有差异。乔木花粉中,松属具有超代表性,云杉属代表性较好,而桦木属不具有超代表性;草本花粉中,菊科具较好的代表性,蒿属和藜科等具代表性,而禾本科和莎草科具低代表性;蕨类孢子具等代表性。     

陕西渭南北庄村晚更新世晚期古植被的再研究

通过渭南北庄村约31,000—18,000aB.P.沉积物中花粉百分含量、浓度和沉积率分析,对该时期古植被取得一些新认识,即当时云杉、冷杉等亚高山针叶树可能并未形成较大面积的森林,而是呈岛状分布于水体周围,并与区域性蒿草草原呈镶嵌状分布,植被并不稳定,亚高山针叶树曾两度出现又消失。从20,000aB.P.无乔木花粉出现,到18,000aB.P.难以找到任何花粉,本区变为无乔木生长的荒漠草原,气候曾经过数次冷偏湿与冷干的交替后,从18,000aB.P.起变得极度干燥和寒冷。     

长江三角洲地层中的冷杉和云杉花粉的来源推测

孢粉通常被用作古气候的代用指标,长江三角洲地区已经进行了许多相关的孢粉-古气候的研究工作。通过对长江三角洲地区7个晚更新世钻孔的孢粉资料进行提取对比,发现冷杉和云杉两种花粉在地层中分布有一定的规律性。现代长江流域这两种耐寒植物集中分布在青藏高原区,长江中下游地区极少分布,但其花粉确出现在近河口区的晚更新世以来的暖期地层中（MIS1,3和5期）,并且达到了一定数量,这很可能是长江从其上游地区搬运至此沉积下来的。同时,我们也发现西部内陆平原区由于受长江物源影响较少,其晚更新世以来地层中的冷杉和云杉花粉分布与河口区差别很大,这也为河流携带冷杉和云杉花粉至河口地区提供了证据。这一发现如果成立,冷杉和云杉花粉即可作为长江物源的一个判别指标。     

青藏高原东部末次冰期最盛期气候的花粉证据

青藏高原许多湖泊钻孔、泥炭剖面等所揭示的花粉记录为重建当时的古气候提供了可靠的证据．应用这些资料探讨青藏高原东部末次最大盛冰期植被和气候．大约２５～１５ｋａＢＰ前后西藏东南部、川西若尔盖及青海柴达木和可可西里地区,气候寒冷干燥,年均气温比现今低６℃左右,植被以荒漠草原为主;在青海湖地区森林退缩演变为草原植被;甘肃临夏气候冷湿,年均温比现在低５～６℃,发育山地暗针叶林     

殷墟文化发生的环境背景及人类活动的影响

不同农业单元122个表土样品花粉分析结果表明,安阳地区表土花粉组合中草本植物花粉含量最高,以禾本科、蒿属、藜科和十字花科为主,乔木植物花粉百分含量较低,以松属、桦属、胡桃属、黄栌属、栎属为主,应为西部太行山区传播而来。汪家店和茶店陂两个全新世地层自然剖面孢粉分析表明,约 10000cal.aB.P.以前,安阳地区分布着以松属、栎属、桦属等为主的落叶阔叶林;  约 10000～8200cal.aB.P.,气候变暖,降水量增加,森林植被中夹杂着常绿栎等亚热带树种;  约 8200～3400cal.aB.P.,安阳地区进入全新世大暖期,森林植被演变为亚热带落叶阔叶和常绿阔叶混交林;  商王朝在安阳地区建都后（3400cal.aB.P.后）,乔木植物花粉急剧减少,草本植物花粉和中华卷柏百分含量升高,表明森林被大量砍伐,砍伐后的林地开垦为农田,主要种植禾本科等农作物;  两条剖面上部的冲积层中出现大量中华卷柏孢子,表明森林植被破坏后水土流失加剧。古地貌面孢粉分析也证明殷商时期安阳地区生长有亚热带落叶阔叶和常绿阔叶混交林,气候和植被条件适于野象生存;  殷墟附近为禾本科农作物花粉高含量区,表明殷商时期农业已具一定规模。     

西宁黄土堆积记录的最近13万年高原季风气候变化

青藏高原对于大气的热力和动力作用形成了高原季风气候现象.青藏高原东北部西宁盆地位于高原季风控制区,末次间冰期以来的黄土堆积记录了高原季风气候变化过程.对西宁盆地湟水阶地上的黄土堆积进行了地貌观查、地层对比和探槽及探井采样,完成了热释光和光释光测年,测量了古地磁定向样品以及磁化率、频率磁化率、CaCO3含量和粒度等古气候代用指标.结果表明,西宁黄土堆积记录的高原夏季风环流在相当于深海氧同位素阶段5e特别强,在5a和5c阶段接近于阶段3.高原夏季风和冬季风变化存在位相差以及冬季风强的时候夏季风不一定弱,夏季风弱的时候冬季风不一定强的变化模式.     

Spatial pattern of Abies and Picea surface pollen distribution along the elevation gradient in the Qinghai–Tibetan Plateau and Xinjiang, China

In this study we examine the relationships between Abies and Picea abundance in surface pollen and sub-alpine coniferous forest (SCF) distribution, elevation and climate in the Qinghai–Tibetan Plateau using a large modern pollen data set consisting of 857 samples. Results indicate that Abies and Picea pollen are abundant in the southern and eastern Qinghai–Tibetan Plateau, where SCF dominates the landscape. Pollen percentages of both Abies and Picea show a unimodal pattern with changes in elevation and climate, and their optima occur at elevations from 2500 to 4000 m a.s.l., mean annual temperature from −1 to 10 °C and mean annual precipitation from 450 to 850 mm. The optimal elevation of Abies and Picea pollen distribution decreases with latitude from c . 4000 m in the south (21–32°N) to c . 2500 m in the north (43–49°N). The spatial pattern of Abies and Picea pollen abundance is highly correlated with the modern distribution of these taxa, which is largely controlled by elevation and climate. These relationships could provide a practical reference for interpretation of fossil pollen data in terms of climate and elevation in the Qinghai–Tibetan Plateau.     

Modern pollen assemblages from surface lake sediments and their environmental implications on the southwestern Tibetan Plateau

The relationships amongst modern pollen assemblages, vegetation, climate and human activity are the basis for reconstructing palaeoenvironmental changes using pollen records. It is important to determine these relationships at regional scales due to the development of vegetation under different climatic conditions and human activities. In this paper, we report on an analysis of modern pollen assemblages of 31 surface lake samples from 31 lakes (one sample per lake) on the southwestern Tibetan Plateau where the knowledge of modern pollen and their relationships with vegetation, climate and human activities is insufficient. The region includes five vegetation zones: sub‐alpine shrub steppe, alpine steppe, alpine meadow and steppe ecotone, mountain desert and alpine desert. The lakes span a wide range of mean annual precipitation (50–500 mm) and mean annual temperature (?8 to 6 °C). Modern pollen assemblages from our samples mainly consist of herb taxa (Artemisia, Cyperaceae, Poaceae, Chenopodiaceae, etc.) and some tree taxa (Pinus, Fagaceae, Alnus, etc.). The results indicate that modern pollen assemblages are able to reflect the main vegetation distribution. Redundancy analysis for the main pollen types and environmental variables shows that precipitation is the leading factor that influences the pollen distribution in the study area with the first axis capturing 13.7% of the variance in the pollen data set. The Artemisia/Chenopodiaceae ratio is valid for separating the desert component (<2) from the steppe and other vegetation zones (>2) but is unable to distinguish moisture variations. The Artemisia/Cyperaceae ratio is able to identify meadows (<1) and steppes (>1) and can be used as a moisture index on the southwestern Tibetan Plateau. Our results show that an appropriate range is needed for a modern pollen data set in order to perform pollen‐based quantitative climate reconstructions in one region. It is essential to perform modern studies before using pollen ratios to reconstruct palaeovegetation and palaeoclimate at a regional scale.     

基于生物气候因子聚类的植物群组划分及其中国生物群区模拟

本研究基于10′×10′空间分辨率运用GIS软件对中国植被分布地理配准数字化,提取获得196个优势植物的地理分布数据以及内插相关的气候因子,运用分位数函数计算获得各个植物地理分布的气候阈值;   在此基础上采用生物气候群组（BAGs）的分类方法,对196个优势植物气候因子数据进行聚类分析,同时结合中国植被的地理分布特征,最后划分出29个BAG组,包括13个乔木组(6个常绿阔叶和2个落叶阔叶群组,4个常绿针叶和1个落叶针叶群组)、10个灌木组(5个常绿灌木和5个落叶灌木群组)和6个草本组。本研究的BAGs划分是建立在较高空间分辨率和定量气候因子阈值的基础上,因此,通过计算获得BAGs气候阈值(包括每日温度变化幅度、地表霜冻频率、月均温度、月降雨量、相对湿度、日照时数和>5℃年积温等),运用生物圈碳循环CARAIB模型,模拟出中国19个生物群区的现代潜在分布。模拟结果较好地表达了中国植被类型的地理分布,尤其较详细地展示了热带、亚热带、温带和高原地区的不同植被类型地理分布格局,但由于东北地区、西部草原以及热带原生植被受人类活动严重干扰,使得模拟结果比该地区的原生植被地理分布的实际面积偏大。总体而言,本研究获得的29个生物气候群组对模拟现代生物群区分布提供了理想的分类依据,其气候阈值也是进行过去和未来生物群区模拟的重要参照数据。     

青藏高原上新世以来植被与气候研究进展

由于青藏高原的特殊大气环流形势，夏半年受印度洋热带海洋季风──西南季风控制，向高原内部、尤其西北部，水份逐渐减弱；冬半年高原面受干冷西风环流影响，致使气候寒冷干燥。从而使高原植被由东南向西北发生递交。上新世早、中期在冈底斯山和念青唐古拉山以南地区发育常绿硬叶林，而北部则生长山地常绿针叶林，到更新世早期藏南以亚热带针阀混交林为主，北部出现灌丛和草原植被。自更新世晚期以来，青藏高原除东南部及喜马拉雅山以南的一部分地区保留部分亚热带针阔混交林外，大部分地区为高山草甸、灌丛草原或荒漠草原。      

东亚中高纬Heinrich 1事件的表现特征:呼伦湖孢粉记录

Heinrich 1事件是发生于末次冰消期的极端气候突变事件之一,对全球大气环流和陆地生态格局产生了深刻影响.基于对东亚夏季风边缘区最北端呼伦湖 HL08 孔5. 75 m 以上沉积岩芯的 AMS 14C定年技术和 415~275 cm段140个样品的孢粉分析,重建了东亚中高纬地区呼伦湖21500~13000 cal. a B. P.高分辨率植被变化历史,在此基础上揭示了Heinrich 1事件期间呼伦湖区植被响应过程,明确了Heinrich 1事件在东亚中高纬地区的表现特征.结果显示:呼伦湖区Heinrich 1事件发生于16500~15400 cal. a B. P.,以剧烈降温和显著干旱化为表现特征;事件发生期间湖区周围山地发育亚高山草甸,森林植被稀疏;湖盆区域以藜科为主的荒漠草原显著扩张,区域植被盖度降低、生态环境明显恶化;同时,不同植被类型对Heinrich 1事件的响应存在明显差别,亚高山草甸和蒿属为主的典型草原较藜科为主的荒漠草原和桦属为主的落叶阔叶林响应更为快速、敏感.     

柴达木盆地东部36～18kaB.P.期间的孢粉记录及其气候环境

对柴达木盆地察尔汗古贝壳堤剖面的沉积物进行孢粉分析,结果显示这个地区植被与气候在晚更新世中晚期经历以下几个阶段的变化:36.2～31.2kaB.P.(未校正14C年代,下同)期间,以禾本科、藜科、蒿属、莎草科为主,发育草原-草甸植被,气候温和湿润,盘星藻出现较多,反映淡水湖泊,水深在10m左右;31.2～27.6kaB.P.期间,松属、云杉属、桦属等为主的木本植物的含量增加,周围山地森林发育,表明气候温暖,降水量增多。但由于蒸发量大,有效湿度下降,荒漠成分柽柳属等增加,盘星藻在30kaB.P.以后消失,反映湖泊盐度增大;27.6～23.3kaB.P.期间,植被中荒漠成分显著增加,周围山地森林萎缩,气候趋向相对寒冷干旱,湖面积缩小;23.3～18.0kaB.P.,孢粉浓度很低,蒺藜科、藜科等荒漠成分明显增加,植被稀疏,已趋向荒漠化草原,反映气候寒冷干旱。从整个剖面来看,主要的陆生植物孢粉类型为禾本科、柽柳属、蒺藜科、麻黄属、松属、云杉属、柏科、胡桃属和桦属等,藜科和蒿属含量很少,这与柴达木盆地东部地区的表土分析结果完全不同,也与其他草原以及荒漠草原的表土花粉结果相异。这说明晚更新世中晚期柴达木盆地东部地区的植被和现在无法进行比较,气候环境与现在显著不同。     

Map of vegetation during the last glacial maximum in Japan

A vegetation map reconstructed for the Japanese Archipelago (based upon pollen data from 28 sites and plant macrofossil data from 33 sites) at the time of last glacial maximum shows that coniferous forests covered extensive areas of the land. Boreal conifer forests (dominated by the Picea jezoensis complex, P. glehnii, Abies sachalinensis, A. mariesii, Tsuga diversifolia, and Pinus with Larix gmelinii, though the latter species was confined only to the northern part of northeastern Honshu and Hokkaido) occupied the modern cool-temperature deciduous broadleaf and mid-temperate conifer forest zones, and temperate coniferous forests (mainly Picea maximowiczii, P. polita, P. bicolor, P. koyamai, Abies firma, A. homolepis, Tsuga sieboldii, and Pinus), the present warm-temperate evergreen (laurilignosa) forest zone. Small populations of various broadleaf forest species were scattered in the full-glacial temperate conifer forest mainly along the coastal belt, and the true laurilignosa forest was limited in distribution, occurring only in the paleo-Yaku Peninsula.