新疆北部典型湿地7000aBP植被演变及环境因素分析

Holocene climate events on different time scales have a profound influence on the distribution of wetland vegetation in the arid zone. In the past 2000 years, as a consequence of global warming and increasing human intervention a lot of wetlands have degenerated gradually and even disappeared, and Betula microphylla which has only recently been found in Ebinur and Mogu lakes are on the edge of extinction. Therefore, it is necessary to strengthen the research on vegetation and environmental evolution of wetlands in the Anthropocene, and to evaluate the natural and anthropogenic forces shaping wetland vegetation. The distribution areas of Betula microphylla under human intervention in Ebinur and Mogu lakes are selected as the research regions. By using the methods of hydrological geology and soil science, we reveal the special habitat for the growth of Betula microphylla. The high resolution record of pollen and charcoal data, together with the secondary data of geochemical and granularity will be obtained and then the information of climate and environment change will be extracted. Hence, paleoenvironment and paleovegetation in these regions could be reconstruct. We try to carry out these researches on the evolution of wetland vegetation flora, wetland environment and anthropogenic influence in different time scales (past and modern) and different regions (Ebinur, Mogu and Caotan lakes), which could provide the reference frame for the protection of wetland and biodiversity in Xinjiang.

全新世不同时间尺度的气候事件深刻影响着干旱区湿地植被的分布。最近2000年，由于全球变暖和人类活动影响的加剧，新疆北部的诸多湿地退化现象日趋明显，驱使新近发现的艾比湖和石河子蘑菇湖的小叶桦正濒临灭绝。因此甚有必要加强"人类世"期间湿地植被演变和环境变迁的研究，并从中甄别出各种环境因素的不同影响。本项目选择正遭受人为干扰的艾比湖和蘑菇湖的小叶桦分布区作为研究对象，采用水文地质和土壤学的方法分析湿地的现代过程，揭示小叶桦所处的特殊生境条件。根据高时间分辨率的沼泽相沉积剖面的孢粉和炭屑定量统计，辅助于粒度和地球化学等多项代用指标数据，从中提取气候与环境演变信息，探讨艾比湖和蘑菇湖等地区小叶桦历史演变的现代和古环境信息，试图从不同时段（过去和现在）不同区域（艾比湖、石河子蘑菇湖和草滩湖）开展新疆北部湿地植被发展、植物区系和湿地环境变迁及人为性影响的研究，从而为保护湿地和维护生物多样性提供参考依据。

小叶桦是新疆北部宝贵的天然树种与种质资源，其生长的湿地是荒漠生物多样性的宝库，然而湿地面积的骤减，再加之人为经济活动的影响，导致小叶桦植被分布区缩小，该树种正濒临灭绝，因此深入了解小叶桦植被生长和灭绝的影响机制，具有一定的紧迫性和生态建设上的重要性，而且有助于对新疆地区的湿地环境的保护以及珍稀濒危树种的保育。在国家自然科学基金的资助下，我们在艾比湖和草滩湖区沿着海拔高度采集了64个表土花粉,并从艾比湖、草滩湖和蘑菇湖湖区开挖和钻取了9个地层剖面。另外，还对艾比湖和草滩湖的小叶桦湿地和艾比湖盐湖区采集了3种类型的地表和地下水水样，其目的是为了探讨在古今不同区域不同时段新疆北部湿地植被发展和湿地水化学特征之间的关系以及对全球变化和人类经济活动的影响。艾比湖、蘑菇湖和草滩湖小叶桦湿地区的表土花粉垂直带谱、地层孢粉数据以及2010-2016年当地植被调查的结果均揭示出历史时期以来当地一直处于由小叶桦和沼泽蕨相伴生组成特有的湿地景观，淡水水生植物丰富。采自小叶桦湿地的地表和地下水的地球化学指标表明水样的总盐度在97.6-617.0mg/l，水化学类型为Ca2+-SO42--HCO3-，小叶桦则生长在淡水湿地，并有沼泽蕨和木贼等伴生湿地植物，土壤为草甸沼泽土。采自不同区域的小叶桦湿地的地层孢粉数据对比表明当前小叶桦植被在艾比湖和蘑菇湖湿地正面临灭绝，而草滩湖湿地该物种在900-700 cal. aBP期间繁盛，但50年以来就已消失了。另外，根据不同盐度梯度对小叶桦生长影响的植物生理实验结果以及考古学数据，进一步表明近900年以来湿地盐度的增加和人类活动的加剧是影响小叶桦植被的生长以及导致其濒临灭绝的主要原因。因此为了保护濒危物种以及小叶桦湿地，呼吁要完善自然保护区的生态建设，使其人类与自然赢得和谐。