黄土高原中部落叶栎林花粉组合对植被盖度的定量指示意义

基于黄土高原中部黄陵地区34个样点地表苔藓样品的孢粉分析和相应植被调查数据,阐述了落叶阔叶林顶级群落花粉组合特征及其对植被类型和物种组成的指示意义.结果显示:落叶阔叶林顶级群落花粉组合以栎属(42%)、桦属(16%)和松属(12%)等木本类型为主,不同群落间花粉组合差异较小.单个样点花粉组合与0～100m范围内植被组成存在一定差异,但与0～1000m较大空间范围内绝对植被盖度较为相近,表明表土花粉指示较大区域植被的综合信息,而不指示样点周围的植被组成.栎属、桦属和松属花粉含量与植被盖度相近;海棠(蔷薇科)和槭属等落叶阔叶属种花粉含量较低,但其对应的区域植被较高;因此,解释地层花粉组合时应考虑低代表性花粉类型蕴含的植被信息.根据获得的主要属种花粉-植被数量关系,尝试重建了黄土高原东北部公海湖区中全新世(距今7300～5000年)时期的区域植被组成,该时段湖区应发育以栎属为建群种的落叶阔叶林顶级群落.     

基于孢粉的古气候参数定量重建:一种新思路及其在中国的应用实例

传统的孢粉-古气候定量重建评估主要衡量校准集对现代气候状况的模拟结果或化石样品与校准集样品的可比程度,客观上导致特定地点重建气候参数的取舍缺少明确标准.基于国际上通过随机数据开展定量重建显著性检验的新方法,充分利用中国环境梯度大、植被类型丰富、现代表土孢粉数据完善等优势,提出一种孢粉-古气候参数定量重建的新思路:首先确定控制化石孢粉组成变化最主要环境因子,随后通过限制其他环境因子来构造校准集以开展该因子的定量重建,最后完成重建结果显著性评估.将该思路应用于分别位于黄土高原东、西两侧的吕梁山公海和六盘山天池化石孢粉序列,所获得的年降水量P_(ann)定量重建不仅具有统计上的显著性(p0.001),且相互间在共同时段表现出良好、稳定的相关关系,均指示了约3300cal a BP以来的东亚夏季风降水快速下降,显示其具备降低基于孢粉的古气候参数定量重建不确定性的较大潜力.     

坝上草原相关花粉源范围与相对花粉产量估算

基于坝上草原地区30个采样点表土花粉分析和植被调查的研究结果显示,花粉组合以蒿属、藜科、禾本科、菊科和莎草科等草本植物为主,基本能够反映草原植被特征,但花粉百分比与其在植被中盖度差异明显.运用Extended R-Value(ERV)模型估算的坝上草原区相关花粉源范围大致为2100m,当风速大于3.5m/s时,基本稳定,受风速影响不大.估算的相对花粉产量结果显示,蒿属和藜科的相对花粉产量最高,为禾本科的20倍左右;其次为莎草科和菊科,为禾本科的7～9倍;百合科略高于禾本科;旋花科、豆科、唇形科及委陵菜属的相对花粉产量则明显低于禾本科.利用相对花粉产量对花粉与植被关系的校正结果表明:蒿属、藜科的校正效果明显,其相对花粉产量可以作为定量重建古植被的参考;莎草科、菊科、百合科和唇形科由于受植被和花粉数据梯度限制,其相对花粉产量能否用于植被与花粉关系的校正有待通过更多植被群落调查进一步证实;其他花粉类型由于在花粉组合中含量多低于5％,所以在校正花粉与植被关系时的作用不明显.     

酸性、碱性以及热处理环境下泡桐花粉保存实验研究

在实验室条件下对泡桐花粉进行热处理、酸处理、碱处理.观察发现,泡桐花粉十分耐酸、碱和高温.用蒸馏水煮沸花粉混合液1～10 h,花粉几乎无变化;用5%氢氧化钠溶液煮沸泡桐花粉1～5小时,部分花粉外壁变得略为粗糙.用30%和40%的氢氧化钠溶液对其煮沸达3小时,个别花粉壁轻微破裂;用50%硫酸溶液煮沸泡桐花粉达3小时,镜下观察一少部分花粉碳化变黑,个别花粉壁破坏.整个实验中几乎没有花粉壁破坏严重,观察到的极个别破坏程度较大的花粉也不能断定是上述处理造成的.花粉的破坏和蚀变机理有待进一步研究.     

中国北方森林群落现代花粉与植被和气候的关系

53 pollen traps and surface samples were collected in order to detect the characteristics of pollen assemblages and their relationships with vegetation and climate in 16 forest communities located in 10 mountains in northern China. The results show that 72% of the pollen taxa (80 taxa) are the same between the traps and the surface samples. The dominant taxa in the plant communities are consistent with the main pollen taxa in the pollen assemblages at the same sites. In Pinus plant communities, both Pinus pollen influx and concentration are higher, indicating the high pollen productivity and good pollen preservation ability of Pinus. In Picea and Abies plant communities, Picea and Abies have lower pollen influxes but higher concentrations, suggesting their low pollen productivities but better pollen preservation abilities. In Betula and Quercus plant communities, Betula and Quercus have higher pollen influxes but lower concentrations, revealing their high pollen productivities but poor pollen preservation abilities. The study of relationships between pollen and vegetation with discriminant analysis shows that pollen assemblages from both trap and surface samples can reflect the characteristics of different communities and distinguish different ecological areas, but surface samples can reflect the dominant components of communities much better than the traps. The study on correlations between pollen assemblages and climate with DCCA reveals that significant correlations exist between pollen assemblages and mean temperature of the coldest month (r = 0.84 for trap samples, r = 0.72 for surface samples), and then annual mean precipitation (r = 0.73 for trap samples, r = 0.71 for surface samples).     

太白山北坡花粉通量与表土花粉研究

太白山北坡各森林植被带乔木花粉百分比多高于45%,与植被组成类似。高山草甸带捕捉器样品乔木花粉百分比低于15%,与植被组成一致,但表土花粉组合中乔木花粉百分比高于50%,外来花粉数量较多,进行高山带古环境研究应予注意。太白红杉林花粉通量最低,高山灌丛草甸最高。落叶栎林带表土花粉浓度最低,红桦林带最高。表土中松、冷杉属花粉百分比远高于花粉捕捉器,表明其在表土中有较好的保存能力。落叶松属和杜鹃花科花粉在表土及捕捉器中百分比均较低,表明对植被指示性良好。栎属与桦属花粉通量类似,但桦属花粉浓度大于栎属,表明栎属较桦属易于保存。     

黄土高原中东部沙尘与非沙尘天气花粉组成及来源范围

通过黄土高原两个不同地区(浑源、洛川)沙尘与非沙尘天气花粉组合的对比来探讨主要花粉类型最大传播距离。结果表明：沙尘天气花粉汇集量明显高于非沙尘天气,特别是蒿属和藜科花粉,沙尘天气平均是非沙尘天气的3倍以上。随风速增大,花粉可能的最大源区范围明显增大。风速低于3.3 m/s时,蒿属和藜科花粉多来自100 km范围内,其他类型花粉来源范围不超过20 km;风速大于5.9 m/s时,蒿属和藜科花粉源区范围增至300 km以上;其他类型花粉不超过100 km。风速达到12.5 m/s时,蒿属及藜科最大花粉源区范围可达1000 km,其他类型花粉不超过300 km。浑源地区不论平均风速还是最大风速均明显高于洛川地区,因此,主要花粉类型可能的最大源区范围达200 km,大于洛川地区(低于100 km)。     

河北平原沉积物中记录的新仙女木事件

河北平原的高阳、羊二庄、南庄头孢粉剖面和阳原、怀涿盆地的冻融褶皱清楚地记录了冰期向全新世过渡中的新仙女木气候逆转事件.河北平原的新仙女木降温事件以冷干为特征,降温幅度约8℃.     

北方草原区主要群落类型表土花粉分析

建立花粉与现代植被的关系是利用地层沉积物中的花粉记录恢复古植被、古气候研究的基础工作之一。中国北方草原区39个表土花粉研究表明,蒿属、藜科是草原区花粉组合的主要成分,以禾本科为建群种的草原群落花粉组合以蒿属花粉为主,禾本科花粉多低于10%。禾本科花粉的低代表性可能与其分蘖繁殖、花粉产量低有关。草原区表土花粉浓度与植被盖度相关不明显。典型草原与荒漠草原花粉组合存在着明显的区别,典型草原区藜科花粉百分比一般低于25%,荒漠草原区一般高于25%。DCA分析表明,草原区针叶树、莎草科、石竹科花粉代表较湿润的环境,蒿、藜科、锦鸡儿、柽柳、白刺花粉代表较干燥的环境,阔叶树、禾本科、菊科、毛茛科、蓼科、豆科、唇形科(百里香)、虎榛子+榛、蔷薇科花粉代表的环境介于前两组之间。DCA分析用于草原区花粉组合研究具有较好的环境指示意义。     

晋冀低山丘陵区人工扰动植被花粉组合特征

54个晋冀低山丘陵区人工和人工扰动植被表土花粉样品分析表明:花粉组合以草本植物花粉(74.5％)为主,乔木花粉含量低于20％。人类活动较强的农田以谷物禾本科、蒿属和藜科花粉为主,人类活动较弱的荒地以蒿属、藜科和杂草禾本科花粉为主。人类活动强度不同,指示种不同,孢粉浓度亦不同;农田指示种为谷物禾本科、葡萄科和胡桃科,孢粉浓度约4380粒/g;而蒿属、蓼科和蔷薇科则为荒地指示种,孢粉浓度约10983粒/g。农作物种植方式不同,谷物禾本科花粉含量不同,单一禾本科作物种植区谷物禾本科花粉含量(40.2％)高于多种作物混作区(18.8％)和荒地(3.8％)的含量。谷物禾本科含量的变化可以为利用化石花粉提取和检测人类活动信息提供依据,也可为利用地层中谷物禾本科花粉判断古代农业活动提供依据。