全新世气候渐变导致中亚地区植被突变  

Abrupt vegetation shifts caused by gradual climate changes in central Asia during the Holocene

作　　者：赵艳[1,2] 刘耀亮[1,2] 郭正堂[2,3,4] 方克艳[5] 李泉[1] 曹现勇 

机构地区：[1]中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101 [2]中国科学院大学,北京100049 [3]中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室,北京100029 [4]中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心,北京100101 [5]福建师范大学地理科学学院,福州350007 [6]Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research,14473 Potsdam,Germany

出　　处：《中国科学：地球科学》2017年第8期927-938,共12页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:41330105、41690113和41430531);国家重点基础研究发展计划项目(编号:2016YFA0600501);中国科学院战略性先导科技专项项目(编号:XDB03030000)资助

摘　　要：理解过去生态系统对气候变化的响应是评估未来气候变化影响的关键.在全新世气候逐渐变化背景下,萨赫勒-撒哈拉生态系统经历了由萨瓦拉到荒漠的突变.这样的非线性响应现象是否具有普遍意义仍需深入研究.本研究基于38个高质量的化石孢粉记录,系统分析了全新世中亚地区植被与气候的关系.结果显示全新世中亚地区的植被发生了两次大的突变,一次在早全新世(突变Ⅰ,"建立式"突变),另一次在晚全新世(突变Ⅱ,"崩溃式"突变),全新世中期则较稳定.然而这些植被突变无法与任何已知的气候突变事件相关联,并且不同区域发生植被转型的时间表现出异步性,显示出与当地降水量变化密切相关.这些植被突变可归因于植被响应轨道驱动的气候渐变的阈值效应.早全新世在轨道驱动下降水量增加,较湿润的区域首先达到植被"建立"的阈值,而在较干旱的区域明显较晚才达到该阈值.与之相反,晚全新世时在轨道驱动下降水量降低,首先在较干旱的区域达到阈值,导致植被"崩溃",而在较湿润地区延后达到阈值.另外,4.2kyr BP左右的干旱事件以及人类活动干扰对植被的崩溃退化也起到了一定的作用.上述认识得到了现代孢粉-气候关系分析以及生态系统模拟结果的支持.这些结果暗示未来气候变化一旦达到阈值将导致干旱生态系统产生突变.

关 键 词：化石孢粉 植被响应 阈值效应 全新世气候 中亚 

分 类 号：P532[天文地球—古生物学与地层学] Q914[天文地球—地质学]