青藏高原东北部达连海末次冰消期以来的植被和环境变化研究

项目拟以青藏高原东北部共和盆地达连海的湖泊岩芯沉积物为研究对象，通过高分辨率植物残体的AMS C-14测年，精确控制末次冰消期以来的沉积物年代序列，以孢粉和有机质碳同位素为主要指标，结合磁化率、粒度、碳酸钙含量等常规指标，重建末次冰消期以来共和盆地高分辨率的植被和环境演化历史。在此基础上，寻找末次冰消期青藏高原东北部高湖面的证据，提取快速气候变化事件，分析植被对气候的响应过程。通过与西风区、季风边缘区及东部季风区已有的冰芯、石笋、湖泊和植被等研究成果进行对比，探讨达连海地区气候变化及突变事件的机制。这项研究对于理解末次冰消期以来季风边缘地区气候变化规律和突变事件形成的机制有重要科学意义，也为揭示季风气候系统和高纬西风环流相互作用的过程提供基础科学资料。

项目以青藏高原东北部达连海为主要研究对象，完成了流域共和盆地现代表土孢粉分析、湖泊岩芯DLH12A孔岩芯沉积物年代学、代用指标分析测试和区域气候记录对比分析研究。共和盆地中表土花粉组合以旱生草本及少量松属和旱生灌木为主，绝大多数样品中藜科和蒿属花粉的百分含量之和都超过50%，孢粉组合与植被的相似程度相对较低，可能与共和盆地风大、植被稀疏，易于花粉传播有关。但表土主要花粉类型与周围植被相关性明显，禾本科植物花粉可以反映周围的禾草群落。陆生有机残体的AMS14C测年结果显示，沉积岩芯41m以上是15.8Cal ka BP以来的沉积，依据沉积岩芯常规指标和孢粉组合特征推断达连海周围山地大区域气候的变化历程是15.8～14.8ka干旱；14.8～12.9ka湿润，支持晚冰期青藏高原湖泊出现高湖面的观点；12.9～9.4ka干旱；9.4~5.8ka湿润；5.8～1.4ka逐渐干旱；1.4~0ka湿润。但达连海盆地中植被反映的局地气候似乎与山地气候在一些时段是相反的，A/C值的变化可能反映了盆地中的局地气候。以平均粒度、磁化率以及乔木花粉含量和A/C值为主要依据，达连海末次冰消期以来可以检测出9次较明显的气候变干事件，与石笋记录到的季风衰退事件具有一定的可比性。从孢粉指标与平均粒度、磁化率曲线的变化趋势来看，孢粉曲线的变化时间与常规指标的变化时间几乎一致，可能表明植被响应气候变化的速度非常快。晚冰期以来达连海与青海湖针叶林发育和演替在年龄模式差异范围内基本是一致的。达连海记录的气候快速变化事件与洞穴石笋氧同位素值反映的气候事件较一致，据此推断，青藏高原东北部季风边缘区的达连海地区气候变化主要受东亚夏季风的影响。而早全新世其周围山地森林并没有随着夏季风的增强而发育，可能是因为石笋氧同位素主要反映季风降雨量的变化，而孢粉记录反映的植被演化是对区域有效湿度的响应，而干旱区与半干旱区有效湿度受降雨量和蒸发量的综合影响。早全新世青藏高原东北部山地温度的增加可能使蒸发量增大，所以有效湿度并不是很大，因此山地暗针叶林并没有发育，直到中全新世有效湿度增大，山地针叶林才发育茂盛。