论文部分内容阅读
全新世环境演变过程与机制的研究对于解释全球变暖、预测未来环境变化具有重要的意义。尤其是上世纪70年代以来,人类活动的加强,叠加在全球气候变化的背景下给地球生态系统带来了前所未有的压力,为了保证人与自然的和谐发展,甚有必要加强环境的可持续发展研究以及人类活动在这一过程中扮演角色的探讨。新疆以其独特的“三山”(阿尔泰山、天山和昆仑山)夹“两盆”(准噶尔盆地和塔里木盆地)地形位居于我国西北部,处于西风环流、蒙古高压和季风环流的交汇地带,生态系统脆弱,是研究气候变化和人类活动响应的敏感区域。 本文以新疆石河子草滩湖湿地的一个268cm的地层剖面为主体,在可靠的年龄框架下进行多指标分析,旨在研究气候变化、人类活动和植被演变之间的关系。首先通过35个石河子南山地区表土花粉样品进行表土花粉谱与现代植被对应关系的研究,然后结合邻近地区的214个表土孢粉数据运用加权平均偏最小二乘法(WAPLS)模型重建了该区晚全新世以来的气候演变历史。结果显示,石河子南山地区的表土孢粉谱可以分为4个孢粉带,对应森林植被带、森林草原带、蒿属荒漠带和典型荒漠带。在海拔400 m以上,花粉含量的垂直变化与植被之间有较好的对应关系,而在海拔400 m以下的典型荒漠带由于其特殊的花粉组合被划分为两个亚带,其中亚带IV2含有大量的湿生的沼泽蕨(Thelypteris)孢子和芦苇(Phragmites australis)植硅体。气候和植被重建结果表明在过去的4000年间,该地区植被曾经历了荒漠、荒漠草原和森林草原之间的转变,最终保持荒漠状态至今。尤其值得关注的是,在距今700-900年间,桦木和云杉曾向低海拔的平地扩展,出现森林草原的迹象,而其它时期的区域植被则为荒漠和荒漠草原,伴随着小区域的由于湿地水位升降变化而引起的隐域性水生植被的增减。该区的晚全新世气候呈现出明显的暖干和冷湿变化模式,在4000-2400 cal.a BP期间,气候冷暖波动明显,嗣后变化平缓,再至相对暖干的状态。大约900 cal.a BP前后,该区温度比邻近时段明显偏高,约在700 cal.aBP出现一个小的峰值。随后转入暖湿阶段演化至今。人类活动的加剧表现在地层样品中大炭屑峰值的出现和伴人植物花粉的增加,同时现代植被为荒漠植被的表土孢粉谱中出现了大量的沼泽蕨孢子和芦苇植硅体也表明人类开垦活动对历史植被的影响。显而易见的是,气候环境和人类活动均是环境变化的驱动因子。然而,为了实现经济与环境和谐发展的目的,人类垦殖对环境的影响有待进一步研究。另外,定量重建古气候的准确性需要更多方法模型的综合验证。