末次盛冰期以来我国不同气候区植物多样性变化研究—以云南和黄土高原为例

Recent years have seen a strong focus on CO2-induced global warming and resultant environmental impact both within the scientific community and general public. IPCC, together with some authoritative scholars, suggested that global warming could lead to a catastrophe in human society and ecological system. This raises a quention if the fearful predictions will come true in densely populated China in the near future. Warm periods in the geological past are widely used as analogues for future warming. In order to evaluate the global warming impact on vegetation in different climatic provinces of China, this research program will investigate sediments from three lakes in Yunnan, the Indian monsoon region, and those from a lake and twelve loess sections in the Loess Plateau, the marginal zone of the East Asian summer monsoon area. Based on sedimentology, AMS 14C dating, pollen and geochemistry studies, we will reconstruct the vegetation and climate history since the Last Glacial Maximum in the two different climatic provinces. Our detailed aims are: (1) To reconstruct temperature changes from the Last Glacial Maximum to the Holocene Optimum using a pollen-based modern analogue technique; (2) To analyse variations of plant diversity through biodiversity indices (e.g. Simpson's diversity Index and Shannon-Weiner Index); (3) To explore the response of plant diversity to temperature changes in different climatic provinces of China.

目前，CO2等温室气体排放及其导致的全球增温引起了科学界和社会公众的关注。IPCC和一些西方权威学者认为增温将对人类社会和生态系统造成灾难性后果。为评估增温对我国不同气候区带来的环境后果，本项目拟在西南季风区的云南选择3个湖泊，在东亚夏季风边缘区的黄土高原选择1个湖泊和12个黄土剖面，通过年代学、沉积学、生物学和地球化学等研究，重建末次盛冰期以来西南季风区和东亚季风区植被和气候变化历史。在此基础上，定量－半定量重建末次盛冰期至全新世适宜期的温度变化，运用辛普森指数（Simpson's diversity Index）和香农指数（Shannon-Weiner Index）等生物多样性指数统计植物多样性的变化，探讨不同地区和气候条件下植物多样性对增温过程的响应和机制，为未来增温的环境效应评估提供科学依据。

CO2 等温室气体排放及其导致的全球增温引起了科学界和社会公众的关注，一些西方权威学者认为增温将对人类社会和生态系统造成灾难性后果。本项目选择云南和黄土高原的湖泊和黄土沉积进行研究，探讨增温对我国不同气候区植被的影响。.通过对云南3个湖泊（香格里拉小浪汤、云龙天池和西盟龙潭）的14C测年、孢粉、粒度、磁化率和碳氮含量等分析，以及12个黄土剖面的孢粉、粒度和磁化率等分析，1）建立了云南高黎贡山不同类型现代植被的花粉组合特征，为利用地质记录中孢粉数据重建植被变化历史提供重要基础；2）重建云南和黄土高原末次盛冰期以来植被和气候变化历史，定量—半定量地重建末次盛冰期至全新世适宜期的温度变化；3）运用生物多样性指数分析末次盛冰期以来植物多样性的变化。.云南云龙天池的孢粉记录显示，从18.6到7.1 kyr期间，横断山区的云南铁杉林带向上移动了至少650米，表明温度至少增加3.9度。在这个增温过程中，温带落叶阔叶林减少，亚热带常绿阔叶林增加。其中温带落叶阔叶林在18-15ka之间最多，暖温带落叶阔叶林在15-8 ka之间最多，亚热带常绿阔叶林在10-4 ka之间最多。4ka之后，云南松增加，成为云龙天池周围的主要植被。在未来全球增温的背景下，云南铁杉林带将继续往上移动，其栖息地将大幅减少。.黄土高原末次盛冰期以来植物多样性的研究结果表明，从MIS2至全新世增温过程中，大多数研究点的植物丰富度增加，而植物均匀度则减少。植物丰富度的增加与地质时期植物对增温的响应一致，植物均匀度的减少，可能与季风降水增加导致蒿属植物占主导，限制了其他植物的生长有关。因此我们的结果显示，在未来全球增温的背景下，我国北方地区的植物多样性整体上将增加，而植物均匀度的变化，在很大程度上，与植物种群间的竞争有关。