云南腾冲地区晚上新世的植被演替与气候变化

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新生代以来,全球气候总体变冷,期间伴随多次气候的冷暖交替和大陆构造运动的频发,如火山喷发和青藏高原的隆升等,这些事件的产生与新生代全球气候总体变冷的关联在科学界引发了多种推测和争论。而在中新世时期,青藏高原拉开了第一幕的整体剧烈抬升,与此同时,亚洲季风形成和演化;在随后的上新世-更新世,其抬升构造尤为活跃,而亚洲季风,尤其西南季风以总体增强为主要特征。而在晚上新世-更新世时期,全球气候进入冰期与间冰期交替期,同时亚洲季风变化剧烈。有学者认为,这是大陆构造运动的直接或间接影响的结果,也有学者认为是全球变冷引发了大陆构造运动频发,及全球气候格局的变化。然而,不管全球变冷与青藏高原的隆升存在怎样的因果关系,新生代以来,由于云南的特殊地理位置,导致它的气候变化必然显著受到青藏高原的隆升和西南季风的影响和控制。因此,研究云南地区的植被演替和气候变化,对认识青藏高原的隆升和亚洲气候变化具有重要意义。此外,开展新生代气候变化的研究,是理解地球气候和环境演变原因的重要途径。只有深入全面地了解新生代气候变化的原因,才能找到改善未来日益恶化的生态环境的途径,同时为人与自然的可持续发展提出可行的参考意见。本论文通过对腾冲地区芒棒组上岩段晚上新世时期的孢粉植物群和古气候重建的研究,得到如下结论:1)腾冲地区芒棒组上岩段孢粉组合表明,在上新世晚期,该地区所反映的植被是亚热带针叶和阔叶混交林,其中生长着大量暖温带和亚热带成分。该植被类型指示了暖温带-亚热带的气候类型。腾冲晚上新世的植被经历了落叶阔叶树种占优势,针叶树含量较多到常绿阔叶树种占优势,针叶树大量减少再到常绿阔叶树种占优势与蕨类植物繁盛的动态变化过程。2)蕨类植物生长于林下,且林中温度温和湿润。依据各种植物类群的百分含量来看,腾冲晚上新世的植物种类丰富,含有大量中温类群植物,同时伴有一些喜干类型的草本植物如蒿属和麻黄属,也出现了大量热带-亚热带成分如无患子科、桃金娘科以及棕榈科等,水生植物如眼子叶菜科也有出现,几乎含盖了各种生境下的植物类群。它不仅包含生长在热带-亚热带中低海拔地区的蕨类植物和水生植物,还包含一些高海拔地区的针叶树。植被具有明显的垂直分带特征,反映了上新世晚期云南西部温和湿润的亚热带山地气候。此外,区内零星出现高海拔区域的植被成分,如云杉属、冷杉属、铁杉属及杜鹃花属,暗含了腾冲盆地晚上新世时期就已经出现了海拔较高的山体。3)依据孢粉数据,我们运用共存分析法对此地的古气候进行了定量重建。腾冲地区晚上新世时期的7个气候参数分别是:年均温MAT=12.0-15.1℃,最暖月均温WMMT=19.2-28℃,最冷月均温CMMT=1.7-2℃,年较差DT=21.5-25℃,年均降水量MAP=845.6-1050.9 mm,最大月均降水量MMa P=183.6-229.4 mm,最小月均降水量MMi P=19.2-23.6 mm。4)腾冲地区在晚上新世时期,气候变化经历了三个阶段:阶段1气候体现温凉、干燥的特点;阶段2,气候体现温和湿润的特点,各个气候参数的与阶段1相比,气候变热变湿,年均温比阶段1高2.2℃,年均降水量比阶段1高约200.0 mm。阶段3,气候相比于阶段2又进一步变得更暖更湿润。相比于阶段2,年均温升高了0.3℃,年均降水量则比阶段2增加了132.1mm,然而年较差则是比阶段2降低了1.6℃。这一阶段的持续升温(尤其是冬季温度的持续升高)和降水的持续增加可能反映了青藏高原的剧烈抬升和西南季风的增强。通过对云南腾冲盆地芒棒组晚上新世时期的总体气候与现在进行对比分析,我们发现这一时期气候显著的持续变暖变湿过程则反应了这一时期青藏高原很可能出现了剧烈的抬升事件,又因为云南腾冲地处青藏高原东南缘,受到西南季风的影响更为显著,这一时期降水的持续增加可能与西南季风的增强有关。
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