摘要在古环境研究中,孢粉作为保存最好、样品数量最多、可体现植物类群生态差异的重要基础数据,常用于定量反演过去植被与气候格局及其变迁,从而深入探究古环境演变历史及其驱动机制。基于单点孢粉记录建立的孢粉数据库,使古生态学从样点尺度走向区域和全球尺度,对大尺度的古环境演变研究具有重要意义。<br> 为进行大尺度古植被格局定量重建研究,建立完善、可靠、开放的孢粉数据库迫在眉睫。中国虽然拥有较充足、优质的孢粉资料,但未得到有效统一的整合从而形成数据库。因此,本研究收集了我国自1960年以来正式刊载的所有孢粉研究,提取采样点与样品处理的相关信息,获取原始或者经数值化的花粉图数据,建立了中国第四纪末期花粉数据集,包括4987个现代花粉样点与372个地层花粉样点。数据集内样点广泛分布在中国各个植被区域,样品类型多元,数据质量较高。<br> 基于孢粉生物群区化方法,利用现代花粉数据的重建结果评价了优化后的生物群区化方法在中国区域的适用性,并使用地层花粉数据定量重建中国五万年以来的植被格局变迁。此外,基于271个样点的古植被定量重建结果,计算了三万年以来的中国植被变化率。主要结论如下:<br> (1)现代花粉数据集重建的中国现代生物群区与观测植被的符合度为58.4%,使用大生物群区计算所得的相似率为61.4%,整体提高了观测群区与重建群区的匹配性;若考虑生物群区类型间的相似性,相似率可升高至75.8%,证明了本研究所优化的植物功能型、生物群区分类可以客观体现花粉类群与生物群区间的关系,能有效代表中国各区域植物分布的属性,满足了大尺度古生物群区定量重建的需要。<br> (2)古植被定量重建结果表明,末次盛冰期全国气候仍呈现干冷状态,大部分植被都向着耐寒耐旱方向发展,中国中部荒漠群落分布范围不断扩大与青藏高原高寒干苔原的增加。约18 ka BP部分地区的苔原、荒漠等干旱指示群落向低纬度扩张指示了HeinrichⅠ 快速变冷事件的发生。末次冰消期高寒苔原向海拔更高的中国西部收缩分布;温带草原与荒漠转移至北纬三十度以北地区;中国南部的亚热带森林比例增加。全新世中国气候温暖湿润,随着沿海区域的热带森林比例不断上升,温带荒漠群落的分布被限制在青藏高原北部与中国西北部干旱区等,生物群区分布格局在全新世晚期与现代植物区划逐渐相仿。<br> (3)植被变化率结果显示,末次盛冰期时,全球温度的缓慢上升导致植被变化开始加快。末次冰消期时全球温度上升且波动强烈,持续高水平的植被变化率说明植物群落在不断更新。全新世早中期植物变化强度相对稳定,大部分地区对全新世的小尺度快速变冷事件无明显响应。全新世晚期气候变化程度相对较小但植物变化极为强烈,指示了人类的自然改造开始显著影响植物群落的演替,且其规模与影响力超过了气候变化强烈的末次冰期晚期。<br> 本研究使用高质量、多样点的花粉数据集重建中国的古植被格局,且采用了具有较高适用性的生物群区化改进方案,重建结果具有较高可信度,植被变化率的定量计算也使植被变化的描述更为精确。在今后仍需继续补充数据集内空白采样区的样点,进一步完善数据库,同时继续修正植物功能型与生物群区分类系统,减小生物群区之间的错误匹配,以期在未来能够基于完整、全面的孢粉数据库开展更多的中国古环境演变研究。
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