黄土高原中部7Ma以来植被演替历史的正构烷烃记录

本项目拟通过对灵台黄土剖面7Ma以来黄土-古土壤样品进行正构烷烃含量和正构烷烃单体碳同位素分析, 建立黄土高原中部晚新生代以来植被演化历史，确立东亚季风区黄土高原中部C4植物大规模扩张的时间，揭示森林-草原演替历史。在关键时段如7-6Ma, 4-3Ma,65万年及末次冰期以来进行高分辨率分析，并通过与有机碳、元素碳碳同位素记录及其他气候指标的对比, 为黄土高原中部植被演化与气候干旱化、东亚季风演化的关系提供重要线索; 通过海陆沉积物中对应记录的相互对比, 为探讨东亚季风区相对高纬(黄土高原)和低纬地区(南海北部周边地区)C4植物演化时间上、变化规律上的异同以及可能的气候影响机制提供依据. . 本项目将较为确切地揭示黄土高原中部植被演化特征及C4植物大规模出现的时间,丰富东亚季风区晚新生代以来植被演化与气候环境变化信息, 从而为全球C4植物演化及驱动机制等相关研究提供区域性资料和参考.

晚中新世时期C4 植物在全球的大规模出现是新生代的重大事件，而东亚季风区不同区域不同记录获得的C4 植物扩张时间不一致, 这是由于植物演化指标的地质学意义不同所导致？还是区域气候环境所决定？基于这些问题，本项目对灵台黄土剖面7Ma以来黄土-古土壤样品进行多指标综合分析，包括整个剖面总有机碳,火成碳及其碳同位素分析,部分时段正构烷烃含量及其碳、氢同位素分析，并通过与东亚季风区相对低纬地区相关记录对比发现，东亚季风区不同区域C4植物演化具有不同扩张时间和模式。相对高纬地区在约3Ma时段存在一次明显的扩张，而相对低纬地区在1Ma才出现了C4植物较大规模的扩张。研究认为，东亚季风相对高纬地区，3Ma左右北极冰盖的发育和扩张加剧了亚洲内陆干旱化、季节性及火活动的增强，这些气候生态因素均有利于C4植物的扩张，而相对低纬地区在1Ma前温度和湿度条件仍有利于C3木本植物的繁茂，在1Ma后北极冰盖进一步发育导致的干旱化促进C4植物扩张.灵台黄土剖面不同植被替代性指标变化均指示3Ma左右C4植物的扩张，但在细节上呈现不一致的变化，这可能与指标自身所受的气候影响因素不一致有关，这还需要更深入的研究。该项目为确立东亚季风区中高纬地区黄土高原7Ma以来C4植物大规模扩张的时间、模式及可能气候影响机制提供翔实的资料和数据, 为东亚季风区的相关研究提供基本资料和参考.