东北地区现代花粉过程研究与全新世植被和气候定量重建
文献类型：学位论文
| 作者 | 耿榕蔚 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 赵艳 |
| 关键词 | 东北地区 孢粉 古植被 古气候 全新世 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 全新世作为最年轻的地质年代，一直是古气候研究的重点时期，人类社会的发展与之紧密相连，以全新世温度之谜、突变事件的变幅等为代表的一系列问题仍未取得共识。基于孢粉的气候定量重建是目前古气候研究的重要手段，重建结果的区域对比及季节性变化的研究对于认识全新世气候变化规律，实现记录与模拟的对接具有重要意义。我国现有基于孢粉的全新世气候研究中定性重建更多，仍缺少系统的定量重建研究，限制了对空间格局及气候机制的深入认识。其中位于东亚季风区北部的东北地区更是孢粉定量重建的一个薄弱地区，主要体现在： 1)它处于我国现有现代花粉数据库边缘地带，缺少利用化石孢粉重建气候时所需的更北部寒冷条件下的现代相似型；2)该地区的孢粉重建工作多为定性和半定量分析，涵盖整个全新世高分辨率的定量重建结果较少，更缺乏对气候季节性变化的研究；3)缺少对多个记录的集成和整体气候变化趋势提取的区域性特征研究。 本研究在新获取大量东北地区东部和毗邻西伯利亚地区现代孢粉数据的基础上，探讨了东部森林带现代花粉-植被-气候关系；并基于高分辨率、有精确年代控制的全新世化石孢粉记录，定量重建了研究区植被和气候变化序列，探讨了东北地区气候变化的特点及其驱动机制。获得的主要结论和认识包括：(1)东北地区东部现代植被分布主要受控于最冷月气温。东北地区东部森林带的表土花粉可以很好地区分当地区域尺度针阔混交林和针叶林等植被类型；植被变化主要受控于温度，尤其是最冷月温度；花粉数据中栎属和桦木属的比值与最冷月温度呈高度正相关关系，可以指示气温变化。(2)通过长白山区孤山屯泥炭钻孔的高分辨率孢粉记录使用生物群区化、景观重建等多重方法定量重建了植被变化历史。全新世以来，研究区植被类型从早期的落叶阔叶林逐渐演变为针阔混交林和针叶林，桦木属在5.6kaBP左右存在非常急促的峰值，此后针叶类乔木不断增加，在近现代达到最高值。(3)基于加权偏最小二乘回归法(WAPLS)模型，定量重建了东北地区全新世气温和降水变化，揭示了温度季节性变化历史。长白山区最冷月气温与年均温变化高度相关，最冷月气温平均值为-17.2℃(-19.6℃~-14.9℃)，在早、中全新世进入暖湿期，比现代气温高约2℃，晚全新世时逐渐变干冷，低至-19.6℃。气温在9.2kaBP、7.8kaBP、5.8kaBP和2.3kaBP处有比较明显的冷事件发生，变幅可达到3℃，气温变化存在1500年左右的周期。年降水与气温变化趋势一致，平均值为760mm，最高1000mm，最低630mm。东北地区的区域集成结果也呈现出同样先暖湿后干冷的变化趋势。(4)通过区域及全球气候对比分析，初步揭示了研究区气候变化机制。东北地区最冷月温度在全新世晚期的下降趋势与已有模拟结果的上升趋势存在明显差异。变化趋势与冬季太阳辐射变化不一致，可能受到东亚冬季风的影响，几次明显的冷事件发生于冬季风增强时期。研究区的1500年周期与Bond冷事件周期一致，除了受到北大西洋环流变化对气候突变的触发和放大作用，也受到太阳黑子活动、ENSO、西太平洋暖池位置等其他因素的叠加效应。 本研究开展了区域特色的孢粉现代过程研究，填补了我国现代孢粉数据库的北部空白区；通过多种统计方法建立了适合研究区的孢粉-植被-气候定量关系模型，提高了重建精度，降低结果的不确定性；基于高分辨率孢粉序列，重建了长白山区全新世的年均温、最冷月温度变化序列，集成了多个基于孢粉的温度定量重建序列，得到东北地区气温的季节性变化历史，通过对比其他指标和区域重建结果揭示了全新世东北地区气候变化的时空特征。本研究获得的全新世温度季节性变化历史，为进一步认识全新世温度之谜提供了区域证据与认识；植被和气候的定量重建结果也为模型研究植被的反馈作用及未来气候预测提供了数据支撑。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 170 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/186925]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 耿榕蔚. 东北地区现代花粉过程研究与全新世植被和气候定量重建[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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