关中盆地全新世大暖期植被特征及人类影响的木炭化石记录

The vegetation characteristics and ecological environment during the Holocene reflect not only the climate change in different time scale, but also the human activity. It is easier to study the vegetation responses to climate change and human activity in crucial area during typical climate period. Agriculture activity appeared earlier in the the Guanzhong Basin, the culture of this area is suppose to be the most developed and continuous,and plenty plant remains in the archaeological site made Guanzhong Basin an ideal place to do research on the vegetation history and the human activity..Six mid-Holocene Archaeological sites with abundant fossil charcoal in the Guanzhong Basin will be selected,and the chronological framework will be established through AMS radiocarbon dating. The fossil charcoal taxa and its variation characteristics combined with charcoalified seed and pollen record will be used to reconstruct the vegetation pattern in the Guanzhong Basin during the Holocene megathermal, and discuss the forest boundary and its immigration extent, find out how the vegetation response to the warm climate, also explore the character and intensity of the human activity and its impact on the vegetation, thus provide scientific basis for vegetation pattern and human adaption under increasing temperature in the future.

全新世植被特征和生态环境状况既是不同时间尺度气候环境变化的反映，也是人类活动对自然环境深刻影响的某种响应。从关键区域入手，选择重要气候环境时段开展陆地植被替代指标记录研究，成为揭示植被对气候及人类活动响应的突破口。关中盆地农业活动出现早，序列完整，植物遗存丰富，是植被历史及农业活动影响研究的理想地区。.本课题拟选取关中盆地全新世大暖期具有代表性的6个考古遗址，获取不同时段木炭化石样品，确定木炭化石种属及其变化特征，结合高精度AMS14C测年，辅以碳化种子和花粉记录研究，重建关中盆地全新世大暖期植被特征和格局，探讨大暖期森林植被的界限及其空间推移幅度，查明植被和生态系统对温暖气候的响应，探讨大暖期农业活动特征与强度，探究农业活动对植被和生态环境的影响，为未来可能增温背景下植被与生态环境变化趋势以及人类影响与适应研究提供科学依据。

近年来，在基金委的资助下，项目负责人孙楠博士带领项目组成员进行了关中盆地大暖期植被特征及人类影响的木炭研究，取得了一系列成果，较好的完成了预期目标。主要成果概括如下：. 1. 关中盆地在全新世早中期植被类型为亚热带常绿、落叶阔叶混交林，推测当时气候条件较现在温暖湿润，于6200-5600 cal a BP达到全新世大暖期的鼎盛阶段，此时该区年均温约为14. 8℃，年降雨量约为831mm。全新世晚期为暖温带针阔叶混交林类型，与研究区目前所处植被带基本类似。. 2. 通过对关中盆地北部下河遗址木炭的系统分析，结果显示该区在5050-4870cal a BP时段沟谷地带发育以栎、青冈为主的阔叶林地，其中包括柿树、枣树等经济型林木。通过所鉴定的10个乔木植物种属的共存因子法分析，获得研究区5050-4870cal a BP时段的年均温为12.9℃，比现在高1.5℃，年降雨量为758.4mm，比现在高约180mm；与今秦岭南麓东部陕西镇安地区气候环境相当，可能指示了气候带向北纬推移约1.7°。. 3. 黄土高原西南部沟谷区全新世大暖期木炭样品的分析结果显示，5200～4300 cal a BP时段黄土高原沟谷区植被类型为暖温带针阔混交林到亚热带常绿－落叶阔叶混交林的过渡类型。研究区植被组成中较多的亚热带成分表明，在温度升高条件下，我国温带季风区往往伴随夏季风的加强及降水的增加，从而导致亚热带植被带向北扩张，使研究区植物多样性增加。因此，在未来全球增温条件下可能出现植被带向北扩张，从而造成秦岭北坡等温带季风区的植物多样性增加。. 4. 我国木炭的研究尚处于起步和发展阶段，缺少一整套系统的研究手段和方法。通过对关中盆地多个剖面木炭的统计分析，结合近年来国内外最新研究成果，对木炭的鉴别，样品的采集、鉴定和统计等进行系统的归纳和总结，并提出该指标研究过程中仍需解决的一些关键问题。. 本项目执行期间发表4篇论文，包括SCI 2篇，核心2篇。这些成果的发表为黄土高原南缘气候环境变化提供了新数据，同时进一步推动了木炭指标在古环境研究中的应用。在项目的直接支持下，负责人完成博士后期间的研究工作，顺利出站。