北极新奥尔松全新世植被演替及其对气候环境变化的响应

Ny-Alesund of Arctic is an important location for international scientific research as well as a region sensitive to global climate change. Previous study on vegetation succession and its response to climate and environment changes is relatively rare and is on the basis of single-proxy analysis. It lacks a long-term changing sequence. Aiming at these issues, this project mainly conducts following two researches. On the one hand, a high-resolution multi-proxies analysis (pollen, phytolith, plant macrofossil, AMS C-14 dating, loss of ignition, C/N stable isotope, and magnetic susceptibility) will be investigated for reconstructing the sequence of Holocene vegetation succession, climate and environment changes and further discussing how the vegetation responds to the past climate and environment changes. On the other hand, a long-term terrestrial vegetation monitoring will be considered to address how the vegetation responds to the future climate and environment changes. Based on both comprehensive studies, this project aims to 1) provide a scientific theoretical basis for predicting the future development of vegetation in Ny-Alesund and help us for better understanding the global climate change, 2) expect to improve the ability of long-term terrestrial vegetation monitoring and win the discourse power for our country in similar research in the Arctic.

北极新奥尔松是国际科学考察基地，也是地球上的气候敏感地区。以往对该地区植被演替及其对气候环境变化响应的研究相对较少，而且研究的代用指标单一，缺乏长时间尺度的演变序列。针对上述存在的问题，本项目通过古今结合的方式，主要开展以下两方面的研究：一方面，以生物学指标为主（孢粉、植硅体、植物化石），结合AMS C-14测年和其他环境代用指标（烧失量、碳氮稳定同位素、磁化率），开展高分辨率的多指标综合研究，获取全新世该地区植被演替与气候环境变化序列，探讨该地区植被演替的过程和规律，以及如何响应过去气候环境的变化。另一方面，开展陆地植被群落变化长期监测的研究，试图探讨植被演替如何响应今后气候环境的变化。通过两方面的综合研究，为预测该地区今后植被的发展提供科学的理论依据，为我们深入理解全球气候变化提供帮助。同时，有希望提高我国在北极陆地植被长期监测的水平，为我国在北极的同类研究中取得话语权。

北极新奥尔松是国际科学考察基地，也是地球上的气候敏感地区。以往对该地区植被演替及其对气候环境变化响应的研究相对较少，而且研究的代用指标单一，缺乏长时间尺度的演变序列。针对上述问题，本项目通过古今结合主要开展了三方面的研究：1）新奥尔松地区现代植物花粉形态及其超微结构的研究；2）全新世植被演替及其对过去气候环境变化的响应；3）现代植被监测及其对气候变化的响应。通过深入研究取得了以下原创性的重要结果：1）系统构建了新奥尔松地区优势植物花粉形态图谱，为沉积物样品中花粉的鉴定识别提供了重要的参考依据；2）北极水生藓类--范氏藓具有季节性生长特征，能够很好地响应气候变化，其生长趋势与气温变化趋势一致；3）Austre Lovénbreen冰川退缩迹地不同演替阶段的植物组成与植被群落特征揭示了冰川前沿的物种更替明显，群落结构变化显著，为开展该地区苔原植物生长和植被演替对冰川退缩响应的研究提供了重要的基础数据；4）基于植被样方5年的监测数据，初步揭示了北极植被群落组成与结构、多样性变化对全球变暖的响应，但北极植被变化有待更长时间尺度的监测；5）通过钻孔沉积物孢粉、粒度、磁化率、烧失量、总有机碳、全氮、碳氮稳定同位素等多指标的综合研究，以及整合前人发表的工作，初步认识了新奥尔松全新世植被演替的过程和规律，及其对过去气候环境变化的响应。上述研究成果将为预测该地区今后植被的发展提供科学的理论依据，为我们深入理解全球气候变化提供帮助。同时，提高了我国在北极陆地植被长期监测的水平，为我国在北极的同类研究中取得了一定的话语权。