Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 新疆北部典型湿地4700年以来环境和植被演变研究 | |
| 李玉梅 | |
| 出版年 | 2019 |
| 学位类型 | 博士 |
| 学位授予单位 | 吉林大学 |
| 中文摘要 | 因全新世时期受人类活动影响的加剧,故被称之“人类世”,从而使得全新世成为研究人为活动对生态环境影响的重要时期。湿地被称为“地球之肾”,是重要的生物栖息地,然而,受全球性气候变化及人类活动的加剧,使得新疆北部的诸多湿地已发生明显的退化,甚至导致许多生物物种面临濒危或灭绝。就如阿拉哈克盐湖区曾经生长的盐桦(Betula halophila),因生境发生改变等诸多原因已经无法在原地生长。本论文选题则主要是以新疆北部为研究区,其中,对艾比湖湿地国家级自然保护区内进行连续三年(2012年9月-2015年9月)大气花粉样品的收集,目的是探讨大气中花粉与气象因子间的关系。从而为应用化石孢粉重建历史时期古植被和古气候提供有力的证据;另外对距阿勒泰市以西60 km处的阿拉哈克盐湖湖岸处钻取的代表性剖面I,在序列的AMS~(14)C测年结果支持下分别进行了孢粉、有机碳、无机碳、电导率等指标的测试,将具有较高时间分辨率的孢粉数据作为本研究的主要分析指标,通过与相同时段取得的其他各项指标予以整合进行对比研究,再通过应用加权平均偏最小二乘法(Weighted averaging partial least squares,WAPLS)模型,重建阿拉哈克盐湖4730年以来的沉积环境及古气候变化。结果显示:在艾比湖国家级自然保护区内,大气花粉的浓度与气候因子间的关系随季节的变化而变化,温度变化主要在春季和秋季对花粉浓度的影响较大,降水量主要在夏季和秋季对花粉浓度产生影响,花粉的高峰期时段具有较强的区域性特点。春季多为乔木类植物的花期,而夏季或初秋常为草本植物的花期。收集的三年大气花粉样品中,第一年大气花粉浓度最低,第二年最高,第三年居于中间,这与第二年的降水量分布明显低于其它两年有关。同时,在花期时降水量过高或是持续降雨,会因水合作用,导致孢粉的传播受限,当第二年的最大风速明显高于其他两年时,在风速高的情况下,可将早先落入表土中的花粉再次吹至大气中,从而增加大气花粉的浓度。在研究区中,桦木属植物的开花期多集中于4月中旬至5月中旬,最适宜花期的温度为18℃,而降水量与桦木属花粉浓度间成正相关,风速并未对桦木属花粉的收集造成过大的影响。云杉属花粉的高峰期集中出现在5月中旬至6月中旬,且其高峰期的变化与发芽前气温的回升和生长过程中降水量的多少有着密切关系。同时,云杉属花粉与其它大多数植物种类花粉相比,受风速的影响较大。值得注意的是,沼泽蕨(Thelypteris)植物体因距地面较近,所产生的孢子更易于原地沉积散布,且受风的影响几率较小,难以在空气中远距离传播,因此,在湿地环境中一旦地层中确切地鉴定出沼泽蕨孢子,即为当时原地生长。在干旱-半干旱地区因藜科植物为荒漠植被的主要组成,且因花粉产量高,易于保存,是冬季大气中孢粉浓度增加的主要原因。阿拉哈克盐湖表土中植物孢粉组合与当地现生植物种类间有较好的对应关系,在表土孢粉组合中是以旱生、盐生的草本藜科植物花粉为主,乔木植物花粉中偶见松属和桦木属花粉。综合阿拉哈克盐湖剖面的孢粉组合特征及古气候恢复的结果得出,大约在距今4730年以来,共分为4个环境变化阶段:第一阶段,4730-3600 cal.yr BP,主要以菊科和藜科植物为主要组成的植被类型,且周围有桦树生长,区域植被应有稀疏的松树和云杉等乔木分布。在湿地上生长有喜湿的百合科、蓼科和蕨类植物,同时水域内还有挺水的香蒲和沉水的眼子菜。植物种类较为丰富,湖域的水质较好。其中,4730-4030 cal.yr BP(2780 BC-2080 BC),阿拉哈克盐湖发生了长达700年显著的降温事件,气候环境从暖干向冷湿转变;从4030 cal.yr BP开始,温度逐渐回升,降水量随之下降,但期间仍有短时的气候波动。第二阶段,3600-1660 cal.yr BP,该地区生长的乔木数量减少,尽管仍以草原植被景观为主,但藜科植物数量明显增多,甚至超过菊科植物,成为主要的植物类型。水生植物数量显著减少,水域面积较第一阶段缩减。气候总体仍向暖干变化,但在1550 BC至1360BC和1120BC-1010 BC时,分别出现过两次短时的降温现象,与我国夏商周时期降温的历史资料记录较为吻合。第三阶段,1660-790 cal.yr BP,香蒲和眼子菜植物数量再次增多,且达到剖面历史时期峰值,乔木植物中偶见冷杉,气候较第二阶段变得冷湿。第四阶段,在790 cal.yr BP之后,沉积物中含盐量急剧增加,阿拉哈克盐湖地区已成为以藜科植物为主要组成的典型荒漠草原植被景观,值得一提的是,在1560-1630 AD(390-320 cal.yr BP)期间有一次短时降温现象,与“小冰期”开始时间极为相似。直到180 cal.yr BP至今,乔木植物大量减少,甚至消失,阿拉哈克盐湖景观已与现代景观类似,并成为现今地表覆盖有大量盐碱物质的荒漠景观。对该剖面的孢粉统计过程中同时统计炭屑数量,发现790 cal.yr BP以来大炭屑浓度增加明显,达整个剖面的最高值,可能指示着强烈的人类活动。由于阿拉哈克盐湖地区受到土壤盐度和人类活动的影响,使该地区植物种类减少,用A/C比值来指示该地区的干湿程度变化并不可靠,而用阔叶林/针叶林(Br/Co)作为温度指标,SFI=(蒿属+藜科+麻黄+石竹)/乔木作为干旱程度指数却是可信的。 |
| 中文关键词 | 孢粉组合 ; 气象因子 ; 桦木属 ; 古环境演变 ; 全新世 ; 盐湖 ; 新疆 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | P532 |
| 来源机构 | 吉林大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/337390 |
| 作者单位 | 吉林大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李玉梅. 新疆北部典型湿地4700年以来环境和植被演变研究[D]. 吉林大学,2019. |
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