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东北地理所在大兴安岭泥炭地过去百年植被演化以及人类活动研究中取得进展

本站小编 Free考研考试/2021-12-12

大兴安岭北部是我国泥炭沼泽重要分布区,同时也是我国唯一的地带性连续多年冻土分布区,位于欧亚大陆地带性多年冻土分布区南缘;且该区处于中高纬度季风边缘地带,对气候变化的响应十分敏感。对大兴安岭泥炭地发育过程中植被演替、区域气候变化和人类活动等的深入研究,促使我们进一步明确该区历史时期气候变化和人类活动对泥炭地发育的影响。
  湿地演化与生态功能学科组首先在东北地区采集表土孢粉样品,探讨现代花粉、植被、气候和人类活动的关系;其次在大兴安岭北部钻取沉积柱芯,基于沉积物年代学与孢粉学分析,重建泥炭地古植被,以揭示湿地生态系统长期演化规律;最后基于转换函数定量重建大兴安岭北部人类活动强度,进而探究人类活动和气候变化对泥炭地演化的影响。
  研究结果表明:现代花粉组合可以很好区分自然(湿地、林地、草地)和受人为干扰(耕地、定居地)植被类型;受人类活动干扰植被类型具有较高含量伴人植物花粉类群,如藜科、紫菀型、蒲公英型和栽培类禾本科等。受人为干扰植被类型花粉浓度低于自然植被类型,花粉浓度可作为反映人类活动强度的指标。

  图1 现代表土孢粉百分比图式(仅主要孢粉类型列出)
  1860-1920 AD,图强泥炭地的优势种为草本植物(莎草科和蒿属)、灌木植物(杜鹃花科和柳属),针阔叶混交林(松属、落叶松属、桦木属、桤木属等)存在于周围山地;1920-1980 AD,莎草科减少,杜鹃花科增加,松属减少;1980 AD以来,莎草科和松属持续减少,杜鹃花科和桦木属增加。

  图2 大兴安岭图强柱芯过去150年孢粉图谱(仅主要孢粉类型列出)
  1860-1950 AD,砂金开采、战争和移民均导致黑龙江省历史人口数量增长,人类活动强度逐渐加剧,大规模土地复垦和森林砍伐导致泥炭地退化;1950 AD,新中国成立后,中国政府逐渐重视和保护森林资源,允许在大兴安岭地区进行有计划的开发利用,森林保护政策的实施明显降低人类活动强度;1980 AD至今,为满足经济快速发展需求,人类活动强度再次显著增加。

  图3 重建的HII值与大兴安岭地区不同代用指标对比
  该项研究工作得到国家重点研发计划(2016YFA0602301)和国家自然科学基金(42171103、42101108、41911530188)等的资助。韩冬雪博士为第一作者,王国平研究员为通讯作者。论文信息和链接如下:
  Dongxue Han, Chuanyu Gao, Hanxiang Liu, Yunhui Li, Jinxin Cong, Xiaofei Yu, Guoping Wang. Anthropogenic and climatic‐driven peatland degradation during the past 150 years in the Greater Khingan Mountains, NE China. Land Degradation & Development. 2021. https://doi.org/10.1002/ldr.4036
  Dongxue Han, Chuanyu Gao, Yunhui Li, Hanxiang Liu, Jinxin Cong, Xiaofei Yu, Guoping Wang. Potential in paleoclimate reconstruction of modern pollen assemblages from natural and human-induced vegetation along the Heilongjiang River basin, NE China. Science of the Total Environment. 2020, 745, 141121. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141121
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