科研动态｜我院郑卓教授、黄康有副教授团队在西南地区末次冰期以来的植被演替研究取得新进展

       末次盛冰期（LGM）以来，气候变化显著影响了全球植被的演替过程。尽管已有大量对全球植被群落分布历史的相关研究，但在冰期-间冰期时间尺度上对高山生态系统及相关的垂直植被演替方面的研究仍相对缺乏。

       中山大学地球科学与工程学院的张潇、黄康有、郑卓等与国内外多家科研机构合作，利用贵州省草海湿地21 ka以来连续且高分辨率的孢粉/碳屑记录，定量重建了LGM以来的植被群落演替（Biome）和气候变化过程。结果表明，LGM阶段，研究区主要植被类型为常绿硬叶栎林（ESQF），云杉/冷杉等高山针叶类植物及蓼属等耐寒草本植物比例相对较高。LGM向全新世过渡期间（约15.8 ka），植被类型由ESQF转变为落叶阔叶林（DBLF），主要种属包括落叶栎及桦木属等。在早全新世时期，常绿类植物花粉比例快速增加，如柯/栲属、大戟科、杨梅属、冬青属及野桐属等，DBLF在10.3 ka左右演替为以柯/栲属为建群植物的常绿阔叶林（EBLF）。常绿阔叶类种属的花粉比例在9-5 ka达到峰值，与全新世暖期（HTM）基本一致。此后，在晚全新世4 ka之后出现了落叶类植物（桤木属等）再次增加的情况，替代了常绿阔叶林。值得注意的是，禾本科及松属等花粉比例在2 ka以来达到峰值，表明人类活动对当地植被的影响在该时段显著增加（图1）。

图1草海记录的Biome变化与现代西南地区Biome对比

       基于花粉数据进行的Biome重建结果清晰的表明了植被带的垂直迁移特征，通过与现代植被类型的分布范围相对比，在末次盛冰期和全新世之间存在大约1000米左右的最大垂直迁移量。对花粉数据的统计结果表明主成分分析可以作为可靠的气候变化指标，与TraCE模型的气候模拟结果相一致。此外，无论是花粉记录还是模型结果均表明森林生态系统在温度和湿度条件超过植物气候阈值时会发生转型，强调了气候界限在驱动生物群系演替中起到的关键作用。

       本研究揭示了末次冰消期间（H1），由于北大西洋降温和环流减弱导致了研究区常绿硬叶类植被向落叶阔叶林的转变过程，过程中温度变化起到了关键作用（图2）。相反，在全新世期间，森林的演替主要受夏季季风变化及其引起的火灾强度变化影响（图3）。本研究提供了贵州草海地区21 ka以来的植被演替及气候变化的定量重建结果，为西南地区末次冰期以来的生态系统与气候变化之间的量化关系重建提供了新的证据。

图2 末次盛冰期-冰消期草海记录的Biome变化与相关气候变量对比

图3  YD事件以来的草海记录的Biome变化与相关气候变量对比

         以上研究成果以我院张潇副研究员为第一作者，黄康有副教授为通讯作者，郑卓教授等为共同作者，发表在期刊《Quaternary Science Reviews》，原文链接如下：

   Zhang X., Huang K.Y., Cheng J., et al. 2024. Vertical biome shifts and climate changes since the last glacial maximum in the southeastern margin of the Tibetan plateau, Southwest China. Quaternary Science Reviews, 324: 108441.

https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2023.108441.

供稿：张潇

编辑：张琳欣

初审：黄荣

审核：张照

审核发布：何晓钟