构建孢粉转换函数并定量重建2万年来内蒙古中东部干旱-半干旱区温度和降水量变化历史

伴随全球持续增温内蒙古干旱-半干旱地区是否会发生更大的旱灾是亟待回答的自然科学问题和社会问题。2万年来全球气候由冰期迅速持续增温进入早全新世温暖期，随后又经历持续降温过程，其间气候经历了大幅度变化，可作为评价全球持续增温和降温对该区气候影响的合适参照。通过定量重建2万年来高分率温度和降水量变化可深入了解持续增温和降温过程中气候变化规律及水热配置状况等问题。孢粉是定量重建古气候的有效手段之一。本研究拟以温度梯度显著、植被类型变化明显的中国东部南北样带的北部区域湖泊表层沉积物中孢粉为基础，构建孢粉-温度转换函数。选择内蒙古干旱-半干旱区2个湖泊岩芯开展2万年来孢粉学研究，并利用孢粉-温度和孢粉-降水量转换函数定量重建温度和降水量变化过程，对比分析不同气候区重要地质时期的环境响应特征，为评价持续增温和降温对该区引发的环境变化过程和可能的灾害，为研究东亚季风演变及其动力机制提供新依据和定量化数据。

伴随全球持续增温内蒙古干旱-半干旱地区是否会发生更大的旱灾是亟待回答的自然科学问题和社会问题。全新世气候发生的大幅度变化与人类生存休戚相关。定量古气候重建是全球气候变化研究最为重要的内容之一。我国东北地区处于东亚夏季风的北部边缘区，对季风降水和温度的变化异常敏感。随着20世纪全球气候变暖，在我国北方地区升温显著的大背景下，东北地区将变干还是变湿是重要自然科学问题。由于我国气测记录的限制，缺少长时间序列高分辨率的环境记录,借助古气候的深入研究来探讨以上问题是一个重要途径。. 孢粉已被广泛作为定量研究古气候信息的替代性指标之一。我国目前急需在一些气候敏感地区建立经过有效检验的孢粉—气候转换函数。本项目以中国东部南北样带的北部区域湖泊表层沉积物中孢粉为基础，沿降水梯度显著、植被类型变化明显的国际地圈生物圈计划陆地样带的中国东北森林—草原陆地样带（NECT）和沿温度梯度显著、植被类型变化明显的中国东部南北样带（NSTEC）的北部区域，选择整个东北地区内适宜的湖泊表层沉积物中的孢粉为研究对象，建立了湖泊表层沉积物孢粉—气候参数数据库，并以此为基础利用目前定量古环境研究领域流行的生态统计软件—CANOCO对孢粉数据和气象数据进行整理、分析，孢粉—气候转换函数和定量重建的工作正在进行。. 通过孢粉数据DCA分析，发现梯度长度为1.5，梯度长度较小，说明孢粉随第一主轴环境因子的分布为线性。孢粉的PCA分析结果显示第一主轴可以解释33.9％的孢粉组合变化，第一主轴反映的是干湿变化。. 泊沉积是研究高分变率陆地古环境和古气候变化信息的最重要的载体之一。本项目对东北地区的5根湖泊沉积物柱进行了高分辨率的孢粉组合分析。通过AMS14C、 210Pb 和137Cs同位素年代测定建立了年代与深度关系，确立了各沉积物柱的时间范围，为检验转换函数的精确度和准确度奠定了基础。. 沉积物短柱孢粉分析结果显示，孢粉组合从下到上发生了明显的变化。孢粉组合中乔木类型主要发育桦属（Betula）、栎属（Quercus）和松属（Pinus），草本类型主要以蒿属（Artemisa）、禾本科（Poaceae）和藜科（Chenopodiaceae）为主。孢粉组合特征变化揭示了不同气候区植被类型的演替存在显著的差异，显示随着全球气候的变化，不同气候区的植被具有不同不同的响应过程。