杭嘉湖平原高分辨率孢粉记录的中-晚全新世环境变化

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随着气候环境日趋恶化,全球环境变化成为当今最受瞩目的社会问题与科学问题之一,全新世与人类关系最为密切,全世界有众多史前人类文化在这个时期兴盛与衰落,该时段对未来气候变化预测以及人类发展有着举足轻重的作用,故这段时期的气候变化是过去全球气候变化(PAGES)研究的重点,全新世环境变化的研究受到全球广泛的关注和重视。当代,浙江省的地理环境以发达、人口密集为特征,尤其是20国集团峰会(G20)在杭州举办以后,中国浙江更是受到全世界的瞩目。作为一个对全球环境变化敏感的地带,未来的环境变化无疑将影响浙江经济、社会发展的可持续性。  本文以位于钱塘江北岸杭嘉湖平原的北湖桥2号钻孔(BHQ2)为主要研究对象,研究沉积物孢粉记录,并与钱塘江南岸的萧绍平原的新一村钻孔(XYC)进行对比,探讨中-晚全新世植被、气候演变特点,重建区域古地理环境。通过研究,得出以下结论:  (1)BHQ2孔乔灌木花粉普显示,研究区中-晚全新世植被组成中主要的常绿阔叶树种是栎属(常绿类型)、青冈属、柯属/栲属、无患子科、大戟科、桑属等;主要的落叶阔叶树种是栎属(落叶类型)、水青冈属、榆属、朴属、蔷薇科、鹅耳枥属/榛属、桦木属、桤木属、柳属、枫香属、枫杨属、胡桃属等;主要的针叶树种是松属。  (2)花粉组合分析表明,7700~5900cala BP为全新世大暖期鼎盛阶段,期间植被组成中亚热带常绿阔叶树种占据主导,反映东亚季风强烈,气候非常温暖湿润。其中7700~7610cala BP,湿生草本含量及浓度均较高,水生草本逐步升高,说明采样区湖泊周边发育沼泽,而刺甲藻的出现,说明该阶段研究区可能有间断性潮水入侵。7610~5900cal a BP阶段刺甲藻突然爆发,并且其含量及浓度均达到最高,表明研究区可能受到咸水入侵的影响,推断可能与全新世高海平面有关。  (3)5900~5500cal a BP花粉组成显示气候开始变冷,期间植被组成中亚热带常绿树种平均比例下降至43%,温带落叶树种上升为34%,主要是落叶栎属,针叶树种平均百分比上升为23%,绝大部分是松属。植被组成中针叶树种和落叶树种上升,伴随常绿树种比例下降,而且乔灌木花粉谱显示温带落叶树种浓度及含量呈现波动上升状态,较明显的有落叶栎属、朴属、胡桃属,亚热带常绿树种则呈波动下降趋势,反映气温下降;并且该时段刺甲藻含量急促降低而接近0,水生草本含量随之呈现上升趋势,反映海平面降低,推测存在一次与全球5.5ka BP气候事件相关的环境事件。  (4)5500~3500cal a BP,各科属孢粉浓度进一步下降,最为明显的是乔灌木和湿生草本浓度,乔灌木中以常绿栎+青冈属下降最明显,反映气候进一步变冷。5500~4000cal a BP时段刺甲藻较集中出现、浓度较高,但百分含量及浓度上升幅度较小,推测发生一次咸水倒灌,而湿生草本含量及水生草本浓度的下降说明气候变干。4000~3500cala BP期间针叶树种百分比(平均为42%)再次出现高峰,常绿树种百分比突然而急剧的短暂降低(平均为32%),植物组成已经演变为针叶树种占主导,并且该时段所有孢粉浓度都降低到最低阶段,说明气候变冷;水生草本和刺甲藻含量逐步下降,湿生草本含量稍有上升,表明海平面在下降,湖泊有向沼泽发育的趋势,故推测此次降温与4.2ka BP事件有关。而该时期与良渚文化消失的时期非常接近,此次气候变冷事件与文化的断层存在如此大的巧合,暗示了有可能是4.2ka BP事件导致了良渚文化衰亡。由于在4000cala BP左右气候开始变冷,故判断4000cal a BP左右为研究区全新世大暖期结束时间。  (5)3500~1200cala BP期间亚热带常绿阔叶树种开始呈急剧波动上升趋势,比例达到51%,温带树种比例为31%,针叶树种百分含量仅18%,说明植被组成再次以常绿树种占主导,气温波动上升。  (6)1200~460cal a BP期间气候再次开始发生变化,乔灌木花粉百分比中常绿树种下降至19%,针叶树种上升为53%,占主导;孢粉百分比中旱生草本为主,各科属孢粉浓度处于很低状态,表明气温处于较寒冷阶段。而水生草本及藻类比例却急剧上升,说明湖泊再次开始发展。粒径大于37μm禾本科却呈逐步上升的趋势,最终达到新高,反映人类活动加强。  (7)BHQ2孔粒径大于37μm的禾本科含量在4000cal a BP期间突然大幅度的下降,而该时期与良渚文化消失的时期非常接近,暗示了有可能是4.2ka BP事件打断了所有的人类活动。但是在BHQ2整个孢粉百分比图谱中,温带落叶树种比例几乎未曾变化,木本变化基本上是亚热带常绿树种被寒带针叶树种所替代,而这对于人类砍伐森林加强农业的说法又有矛盾。
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