当前泥炭所揭示的区域古植被、古气候与环境变化相关工作已广泛开展,然而对于泥炭地本身演化的研究却很少涉及,尤其是对于大兴安岭北部多年冻土泥炭地演化及其影响因素仍不清晰,阻碍了人们对这一特殊类型泥炭地历史动态和未来发展趋势的认知。为此基于大兴安岭北部多年冻土泥炭岩芯孢粉证据,利用AMS14C测年技术,重建了区域3500 cal a BP以来植被与气候历史,并与其他古气候指标进行对比,从而揭示区域泥炭地演化及其影响因素。结果表明:3500—2900 cal a BP植被以松属、喜暖乔木及水龙骨科为主,气候温暖湿润成为泥炭孕育期;2900—2250 cal a BP植被以松属、喜暖乔木及蒿属为主,气候温暖潮湿成为泥炭发育启动期;2250—1650 cal a BP植被以松属、桦属及水龙骨科为主,气候寒冷湿润成为泥炭发育旺盛期;1650—1150 cal a BP植被以松属和蒿属为主,气候寒冷干燥成为泥炭发育减缓和停滞期;1150—750 cal a BP阔叶林和湿地植被扩张,气候温暖湿润成为泥炭发育再次启动期,完成由富营养沼泽到中营养沼泽类型的转变;750 cal a BP至今植被以松属、桤木属及莎草科为主,气候寒冷湿润成为泥炭发育再次旺盛期,中营养沼泽开始向贫营养沼泽类型过渡。造成多年冻土泥炭地演化的主导因素并不是地质地貌变动和人类活动,而是来自气候变化及其驱动下多年冻土环境的改变,因此气候变化才是影响多年冻土泥炭地演化的主动力,未来多年冻土泥炭地变化取决于全球气候的发展。
多年冻土对全球变化非常敏感,利用植被演替揭示多年冻土区气候与环境变化具有重要意义。本文以大兴安岭漠河盆地多年冻土岩芯孢粉学为证据,通过AMS14C构建了年代学框架,重建多年冻土区更新世晚期以来植被演替与气候历史,分析了植被演替对多年冻土区环境变化的响应。结果显示孢粉组合较好地反映漠河盆地和外围山地植被组成格局,依据区域关键植被对气候指示关系,漠河盆地30 ka BP以来植被演替指示气候发生了5次显著变化过程:30.0—27.1 ka BP形成草甸湿地景观,指示气候寒冷湿润;27.1—20.5 ka BP形成针叶林草原景观,指示气候相对寒冷干旱;20.5—11.3 ka BP由针叶林湿地向针阔混交林湿地景观转变,指示气温开始转暖,但气候仍寒冷湿润;11.3—1.9 ka BP形成针阔混交林湿地景观,指示气候温暖湿润;1.9 ka BP至今形成针叶林湿地景观,指示气候冷凉湿润。通过对比分析发现,影响植被演替的因素不仅包括纬度和海陆位置上的气候差异,还有多年冻土本身引起的区域环境效应,植被演替对冰期、间冰期多年冻土变化具有不同响应机制。在末次冰盛期,由于多年冻土冻结和扩张,导致多年冻土环境更能适应耐寒耐旱、根系较浅的蒿属、藜属等陆生草本繁殖,干旱草原扩张;在全新世大暖期,多年冻土的融化和退缩不仅为植被提供了良好的生境,还有利于湿地的潜育化和面积扩大,促进水生植被、蕨类苔藓和乔木的大量繁殖,形成森林湿地景观。因此,由于多年冻土的存在,放大了气候的水热特性,植被对多年冻土区环境变化的响应更为敏感。
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