肇庆高要泥炭沉积揭示的全新世植被演变及人类活动历史

位于珠江三角洲西北边缘地区的肇庆高要钻孔岩芯长610cm,其泥炭沉积物记录了全新世的沉积过程、植被演变和人类活动历史.根据木屑及泥炭沉积物的AMS-14C测年,钻孔底部年龄按沉积速率外推大约为6100cal.a B.P..在孔深536～ 175cm段发现以水松(Glyptostrobus pensilis)为主的原位腐木根茎和泥炭沉积.孢粉研究表明近6000年来钻孔所在区域植被类型发生了明显变化,经历了常绿阔叶林→水松森林沼泽→常绿阔叶林→草地沼泽→次生林及草地农田5个阶段.当地的水松沼泽群落在4900～ 2900cal.aB.P.期间十分繁盛,该阶段后期随着沼泽湿地面积的缩小呈现缓慢衰退的趋势;在2900cal.aB.P.左右水松林面积大幅缩小,水松森林沼泽快速转变成浅水及早地莎草科、禾本科为主的草地沼泽;约1700cal.aB.P.后研究区域残余的天然水松基本消失.炭屑分析表明,火灾事件始于距今3500cal.aB.P.,与该地区新石器时代末期相对应,揭示了该区域早期农业的初始时代.乔木植物的比例在2660cal.a B.P.骤减,禾本科、里白/芒箕、松属等先锋属种大量生长,这个过程伴随着炭屑浓度的大幅增加,指示人类刀耕火种活动逐渐增强.研究表明,晚全新世三角洲进积、海岸带推移、潜水位下降和人类活动等综合因素导致了研究区域水松林的消亡,近2600年三角洲早期农业的发展大大加剧了当地水松群落的衰退速度.     

疏勒河下游安西古沼泽全新世沉积物粒度特征及其古气候环境意义

通过对安西古沼泽沉积物沉积特征分析,粒度特征分析,孢粉分析并结合年代学资料,研究了安西古沼泽全新世古沼泽进退演化过程、疏勒河中下游河川径流量的变化及河西走廊西部地区古气候环境变化特征。研究结果表明:晚更新世末至全新世河西走廊西部地区气候总体趋于暖湿,但气候冷干—暖湿波动频繁交替。安西古沼泽全新世沉积物4个粒度旋回:①366328 cm,328294 cm;②294240 cm,240206 cm;③206196 cm,196148 cm;④14854 cm,540 cm,可能代表河西走廊西部地区晚更新世末至全新世以来4个气候冷干—暖湿波动周期。      

云南元谋盆地距今210-120 ka间干热气候变化重建

元谋盆地西侧浪巴铺湖相沉积物(厚27 m)ESR年代测定结果显示,浪巴铺古湖存在于距今216±20 ka至122±10 ka,经历了倒数第二次间冰期末期、倒数第二次冰期以及末次间冰期初期.结合粒度、磁化率和孢粉等数据,重建了元谋地区距今216±20 ka至122±10 ka期间的气候变化历史:距今216 ～ 185 ka期间,孢粉平均浓度为全剖面最高,出现了喜高温的苏铁科和栲属植物以及指示湿润环境的莎草科植被,表明这段时期气候相对湿热,对应倒数第二次间冰期晚期;距今185 ～150 ka期间,孢粉浓度迅速降低,1050 cm深处(距今160 ka)孢粉浓度只有8.67粒/100 g,对应倒数第二次冰期盛冰期;距今150 ～122 ka期间出现数层砂砾石层,草本植物比例增加,气温回升,降水减少,湖泊面积缩小直至消失,气候干热趋势显著.考虑到浪巴铺古湖沉积物样品平均孢粉浓度只有34.35粒/100g,认为至少在倒数第二次冰期之前,元谋盆地气候的干旱特征已经十分显著,植被稀疏,末次间冰期以来,气候的干热特征已与现代基本相同.     

环境因子影响下疏勒河上游高寒草甸物种丰富度与生物量间的关系

生物多样性与生产力的关系是生态学领域争论不休的重要科学问题。调查了青藏高原疏勒河上游高寒草甸典型植物群落物种丰富度、生物量及环境因子,分析了不同植物群落物种丰富度与生物量的关系及其差异性,并探讨了影响两者间关系的关键环境因子。结果表明：1）以莎草科或毛茛科物种为主要建群种的植物群落物种丰富度与生物量不存在显著的相关性（P>0.05）,如高山嵩草+苔草群落、线叶嵩草+黑褐苔草群落、唐松草+矮火绒群落、草苔草+昆仑蒿群落;而以禾本科为建群种的植物群落（紫花针茅+紫菀群落、紫花针茅+沙生风毛菊群落）两者间存着显著正相关性（P<0.05）.2）CCA排序中,环境因子对植物群落分布格局的累计解释量为83.4%,这说明环境异质性是影响植物群落空间格局的主要原因,其中冻土上限埋深是影响植物群落特征及分布的关键环境因子。冻土上限埋深小于-4m时,丰富度与生物量间存在着显著的正相关;冻土上限埋深大于-4m时,两者间无显著相关性。这有助于深刻认识生物多样性与高寒草甸生态系统功能的关系。     

西藏吉隆盆地新近纪孢粉组合及古地理研究

西藏吉隆盆地沃马组发现的孢粉组合佐证了青藏高原在上新世晚期持续稳定的隆升。该盆地强波沟剖面共划分了6个孢粉组合带,古植被是以松和冷杉为建群种的亚热带山地针阔叶林植被,反映了温暖湿润的古气候环境,期间经历几次明显的气候冷暖波动;沃马组岩相古地理分析表明:沃马组沉积环境主要是河流和湖泊沉积环境,局部地区为冲积扇及沼泽环境。其古地理环境演化经历了早期形成阶段、半开放式湖盆阶段及封闭式湖盆3个演化阶段。     

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。     

沉积环境对孢粉组合影响的探讨--以石羊河流域为例

西部干旱区小型内陆流域 (石羊河流域 )内三个地点孢粉分析显示不同地点全新世孢粉组合差异极大。三角域剖面孢粉组合完全以针叶树为主;洪水河剖面孢粉组合下部以旱生草本为主,上部以针叶树为主;终闾区表土孢粉组合中 90 %为旱生草本、灌木。其差异已远远超出气候环境变化所导致的差异。结合沉积相、沉积环境、孢粉在不同沉积环境中的传播、扩散特性的综合分析,笔者认为这种差异是沉积环境、搬运介质差异造成的。三角城剖面处于半封闭环境,接纳储存来自上游的所有沉积物的信息,孢粉组合反映的是流域上游祁连山上的植被状况。洪水河剖面下部冲积地层发育时,剖面处于开放环境,孢粉组合反映当地植被;上部湖相层发育时,剖面处于半封闭环境,孢粉组合的环境指示意义与三角城剖面一致。终闾区表土孢粉组合反映现代风媒环境终闾区植被状况。古环境重建不能仅从孢粉组合出发,必须结合沉积环境综合分析,否则,古环境重建的结果是不可靠的.     

银川盆地中更新世以来的孢粉组合与古环境变化

通过对银川盆地北部重点井CK1孔（深300．39m)沉积物进行的系统的孢粉分析，探讨了银川盆地中更新世以来的植被演替和气候变化，区域孢粉组合特征清楚地反映了银川盆地900ka B.P.以来古植被经历了11个发展演替阶段；针阔混交林－灌丛草原→针阔混交林－灌木草原→疏林灌木草原→针阔混交林－草原→疏林灌木草原→针叶林－草原→暗针叶林为主的针叶林－草原→灌木草原→针阔混交林－灌丛草原→荒漠草原，与古植被发展演替阶段相应的气候环境经过了温湿→凉湿→温和→冷湿→温干→凉较湿→冷湿→温干→凉润→温较干→温干的变化。     

山西芮城桃花涧剖面中全新世晚期的孢粉分析及环境变化

通过对山西芮城桃花涧剖面孢粉分析,结合沉积物的粒度特征和沉积物AMS ¹⁴C测年数据,探讨了中全新世晚期该区的古文化年代及古环境变化,为恢复其古环境面貌提供了可靠的定量数据。分析结果表明,该遗址文化层的年代为庙底沟文化时期。根据孢粉组合特征,可将剖面划分为3个孢粉带：5 250~5 000 aBP期间气候温和湿润,呈现出稀树草原的植被面貌;5 000~4 800 aBP期间气候温凉偏干,呈现出荒漠草原的植被景观;4 800 aBP之后气候温凉湿润,呈现出稀树草原的植被面貌;气候变化与邻区同期相吻合。     

广西南宁盆地渐新世孢粉植物群及其古环境意义

文章系统研究南宁盆地琅东高坡邕宁组下含煤段的孢粉,建立1个孢粉组合和3个亚组合.孢粉组合以木本被子植物蕈树科、壳斗科、榆科、胡桃科、杨柳科和木犀科为主,同时见有槭树科、桦木科、芸香科、漆树科、椴树科、冬青科、大戟科、山龙眼科、楝科、珙桐科、忍冬科、山矾科和桑寄生科等成分;草本被子植物花粉少量见到,含莎草科、毛茛科、唇形科、禾本科、菊科、百合科、蓼科、黑三棱科和睡莲科;裸子植物花粉主要为杉科和松科,少量见到罗汉松科;蕨类植物孢子包括凤尾蕨科、水龙骨科、紫萁科、石松科、水藓科和海金沙科.此外,还见有部分藻类分布,含疑源类的皱面球藻属、瘤面球藻属和光面球藻属,亲缘关系不明的环纹藻属以及绿藻门水网藻科的盘星藻属.组合中,裸子植物花粉尤其松科的含量自下而上逐渐减少,藻类主要分布在剖面的中部,蕨类植物孢子更多地见于剖面的上部;因此进而分出3个亚组合.孢粉植物群反映沉积时期的气候温暖湿润,植被类型为亚热带湿生常绿、落叶阔叶混交林.结果表明当时的植物生境稳定、气候温暖,湖泊和湿地逐步发育,在后期形成沼泽环境;孢粉组合一定程度上反映了全球气候在始新世末期急剧变冷后,在渐新世早中期的逐渐回暖过程.     

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.     

西昆仑山甜水海24万年以来生态环境演化的孢粉学证据

西昆仑山甜水海深５６．３２的钻孔岩芯孢粉记录表明,本地区２４０ｋａＢＰ以来,高寒荒漠植被一直占主导地位,但其嶂有草原成分蒿墙加的若干波动,它反映了寒冷干昌气候背影下的湿润温和波动,亦反映了生态环境的脆弱性。     

青藏高原东北部典型花粉类型埋藏特征及其与植被关系的研究

取自青藏高原东北部不同植被类型的 6个土壤剖面花粉与植被关系研究表明，表土花粉较好地代表当地植被的组成，区域外花粉百分比低于30％，但桦、杨花粉在植被中的代表性较差；土壤剖面典型花粉类型的埋藏特征表明：在土壤表层 8cm以下，花粉总浓度迅速降低。氧化作用对花粉的破坏性最大，花粉浓度随土壤的pH值升高呈指数形式递减，pH值 7．6以上，花粉浓度迅速降低，花粉在土壤中的运移作用不明显。     

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。     

Post-Glacial climatic change on Boothia Peninsula, Nunavut, Canada

A high temporal resolution pollen diagram from a lake in the mid-Arctic region of the Boothia Peninsula, Nunavut, Canada, documents the history of the regional vegetation and climate for the past 7200 yr. Major tundra pollen taxa in the core include Cyperaceae and Salix, with Cyperaceae comprising over 50% of the pollen in the early and late Holocene. Tree pollen, transported from far to the south, comprised a large percentage of the pollen sum, with Pinus accounting for 30% of the pollen in some levels of the core. Pollen percentages and concentrations of taxa typical of the mid-Arctic were highest in the mid-Holocene, corresponding to warm conditions. Decreasing pollen concentrations indicate cooling temperatures, with more rapid decreases occurring around 4200, 3800-3400, and 2500 cal yr BP. Pollen percentages of Salix, Cyperaceae, and Artemisia increased in the past 35 yr in response to global warming. Reconstructions of July temperature using the modern analog technique showed that the mid-Holocene (5800-2800 cal yr BP) was approximately 1 °C higher than during the past 1000 yr.     

Phytoliths as indicators of pedogenesis and paleoenvironmental changes in the Brazilian cerrado

This paper presents the preliminary results of phytolith analyses of a peat located in the cerrado of the Uberaba municipality, State of Minas Gerais, Brazil. The phytolith soil sequence is discussed by comparison with phytolith assemblages extracted from dominant plants (Cyperaceae and Poaceae). Increasing mean age of phytolith assemblages with depth is assumed. Poaceae Cuneiform bulliform cell, Parallelepiped bulliform cell and Elongate smooth long cell types dominate up to 80 cm, rapidly drop to 42% at 80 cm and regularly decrease from 42% to 2% upwards. Cyperaceae Rondel concave type shows the inverse trend, being dominant in the upper part of the profile. This pattern can be assigned to increasing selective dissolution of the Cyperaceae phytolith type with depth, or/and to a decrease of water stress suffered by the grasses, leading to a decrease of bulliform cell silicification. Soil processes and paleo-environmental changes hypotheses are discussed.     

青藏高原高寒沼泽化草甸群落生物量及地下CNP对积雪增加的响应

以青藏高原多年冻土区高寒沼泽化草甸为研究对象,采用雪栅栏诱导方式模拟积雪厚度增加,结合植物地上、地下根系以及土壤养分变化,分析了高寒沼泽化草甸对积雪厚度增加的响应。结果表明：积雪厚度增加后,0~20 cm浅层土壤温度和水分含量增加;植物群落高度和土壤表层0~10 cm根系生物量显著增加,植物群落组成和地上生物量没有变化;地下0~20 cm土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）总储量降低,根系中C、N、P储量增加;土壤表层0~10 cm总N∶P比显著增加,但是有效磷含量在0~10 cm和10~20 cm土层均显著增加。可见,积雪厚度增加并不影响沼泽化草甸植物群落的组成和地上生物量,仅增加植被高度;增加土壤表层总N∶P比意味着积雪厚度增加可能会减轻沼泽化草甸土壤中氮限制,从而减缓沼泽化草甸的氮匮乏状况。结论可为高寒生态系统响应积雪变化研究提供样地尺度的观测数据,并为冰冻圈生态系统应对未来气候变化的模型估算提供数据支撑。     

中国黄土高原洛川剖面S5以来的孢粉学记录

中国黄土-古土壤序列记录了距今约2.6 Ma以来的环境变迁。孢粉作为恢复植被演替的敏感指标,被广泛用于古植被重建,但是针对高原中部地区长时间尺度植被演替历史的孢粉学研究还较缺乏。通过对黄土高原洛川剖面S5以来的黄土-古土壤序列开展较高分辨率的孢粉学工作,揭示出该区约0.6 Ma以来的植被演化历史。孢粉谱分析表明,洛川地区0.6 Ma以来以温带草原植被为主,不支持塬区历史时期存在大范围落叶阔叶林的观点。现代黄土高原缺少森林植被主要是由自然原因引起,因此塬区的现代生态恢复应以退耕还草为主。     

Spatial variability of soil moisture at typical alpine meadow and steppe sites in the Qinghai-Tibetan Plateau permafrost region

Permafrost degradation has the potential to significantly change soil moisture. The objective of this study was to assess the variability of soil moisture in a permafrost region using geostatistical techniques. The experiment was conducted in August 2008 in alpine steppe and meadow located in the Qinghai-Tibetan Plateau permafrost region. Four soil depths (0–10, 10–20, 20–30 and 30–40 cm) were analyzed using frequency domain reflectometry, and sampling made of 80 points in a 10 m × 10 m grid were sampled. Soil moisture was analyzed using classical statistics to appropriately describe central tendency and dispersion, and then using geostatistics to describe spatial variability. Classical statistical method indicated that soil moisture in the permafrost region had a normal distribution pattern. Mean surface soil moisture in alpine meadow was higher than that in alpine steppe. The semivariograms showed that soil moisture variability in alpine cold steppe was larger than that in alpine meadow, which decreased with depths. Nugget values in alpine steppe were low (0.1–4.5), in contrast to alpine cold meadow. Soil moisture in alpine steppe had highly structured spatial variability with more than 93.4% spatial heterogeneity, and the range decreased with depth. Soil moisture content in alpine cold meadow had a moderate spatial dependence with a range of 51.3–169.2 m, increasing with depth.     

青藏高原高寒草甸区土壤水分的空间异质性

通过网格(10m×10m)取样,用地统计学方法研究了青藏高原高寒草甸覆盖区域(110m×90m)浅层剖面(0~40cm)土壤水分的空间异质性特征。结果表明:在高寒草甸覆盖区0~30cm深度范围内,土壤水分均存在高度空间异质性,其中87.3%~74.9%的空间异质性是由空间自相关部分引起的,主要体现在201m以下尺度,10m以下随机因素对空间异质性作用较小;30~40cm土壤水分空间异质性由10m以下尺度随机因素导致的占42.3%,而自相关部分的空间异质性(57.7%)体现在10~87.2m尺度。随土层深度的增加,分维数D有逐渐增大的趋势,说明随深度增加高寒草甸区土壤水分自相关空间异质性程度在降低,而随机因素导致的空间异质性程度在增加。从4层的C₀/(C+C₀)值来看,10~20cm这一层的值最小,表明在这一层的系统变量的空间自相关性程度最高。说明高寒草甸区0~30cm土层的土壤水分含量是受降水、植被发育、根系分布、土壤特性和人为干扰等影响,其空间异质性主要受自相关因素控制,而30cm以下的土壤水分受自相关因素和随机因素共同控制。