全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿猿卷 第 员圆期摇 摇 圆园员猿年 远月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
森林低温霜冻灾害干扰研究综述 李秀芬袁朱教君袁王庆礼袁等 渊猿缘远猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
碱蓬属植物耐盐机理研究进展 张爱琴袁庞秋颖袁阎秀峰 渊猿缘苑缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
中国东部暖温带刺槐花期空间格局的模拟与预测 徐摇 琳袁陈效逑袁杜摇 星 渊猿缘愿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
长白山林线树种岳桦幼树叶功能型性状随海拔梯度的变化 胡启鹏袁郭志华袁孙玲玲袁等 渊猿缘怨源冤噎噎噎噎噎噎
油松天然次生林居群遗传多样性及与产地地理气候因子的关联分析 李摇 明袁王树香袁高宝嘉 渊猿远园圆冤噎噎噎
施氮对木荷 猿 个种源幼苗根系发育和氮磷效率的影响 张摇 蕊袁王摇 艺袁金国庆袁等 渊猿远员员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
围封对内蒙古大针茅草地土壤碳矿化及其激发效应的影响 王若梦袁董宽虎袁何念鹏袁等 渊猿远圆圆冤噎噎噎噎噎噎
干热河谷主要造林树种气体交换特性的坡位效应 段爱国袁张建国袁何彩云袁等 渊猿远猿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
生物降解对黑碳及土壤上苯酚脱附行为的影响 黄杰勋袁莫建民袁李非里袁等 渊猿远猿怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
猿 个树种对不同程度土壤干旱的生理生化响应 吴摇 芹袁张光灿袁裴摇 斌袁等 渊猿远源愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
冬小麦节水栽培群体野穗叶比冶及其与产量和水分利用的关系 张永平袁张英华袁黄摇 琴袁等 渊猿远缘苑冤噎噎噎噎
不同秧苗素质和移栽密度条件下臭氧胁迫对水稻光合作用尧物质生产和产量的影响
彭摇 斌袁李潘林袁周摇 楠袁等 渊猿远远愿冤
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根域限制下水氮供应对膜下滴灌棉花叶片光合生理特性的影响 陶先萍袁罗宏海袁张亚黎袁等 渊猿远苑远冤噎噎噎噎
光照和生长阶段对菖蒲根系泌氧的影响 王文林袁王国祥袁万寅婧袁等 渊猿远愿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
植物病原菌拮抗性野生艾蒿内生菌的分离尧筛选和鉴定 徐亚军袁赵龙飞袁陈摇 普袁等 渊猿远怨苑冤噎噎噎噎噎噎噎
不同生物型棉蚜对夏寄主葫芦科作物的选择 肖云丽袁印象初袁刘同先 渊猿苑园远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
性别和温度对中华秋沙鸭越冬行为的影响 曾宾宾袁邵明勤袁赖宏清袁等 渊猿苑员圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
基于干扰的汪清林区森林生态系统健康评价 袁摇 菲袁张星耀袁梁摇 军 渊猿苑圆圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
洞庭湖森林生态系统空间结构均质性评价 李建军袁刘摇 帅袁张会儒袁等 渊猿苑猿圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
川西米亚罗林区不同海拔岷江冷杉生长对气候变化的响应 徐摇 宁袁王晓春袁张远东袁等 渊猿苑源圆冤噎噎噎噎噎噎
圆园园员要圆园员园 年内蒙古植被净初级生产力的时空格局及其与气候的关系
穆少杰袁李建龙袁周摇 伟袁等 渊猿苑缘圆冤
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地形因子对盐城滨海湿地景观分布与演变的影响 侯明行袁刘红玉袁张华兵袁等 渊猿苑远缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
毛乌素沙地南缘植被景观格局演变与空间分布特征 周淑琴袁荆耀栋袁张青峰袁等 渊猿苑苑源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
贵州白鹇湖沉积物中孢粉记录的 缘援 缘 噪葬月援 孕援以来的气候变化 杜荣荣袁陈敬安袁曾摇 艳袁等 渊猿苑愿猿冤噎噎噎噎
典型河谷型城市春季温湿场特征及其生态环境效应 李国栋袁张俊华袁王乃昂袁等 渊猿苑怨圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
秦岭南北近地面水汽时空变化特征 蒋摇 冲袁王摇 飞袁喻小勇袁等 渊猿愿园缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
露天矿区景观生态风险空间分异 吴健生袁乔摇 娜袁彭摇 建袁等 渊猿愿员远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 匀燥造凿则蚤凿早藻和 悦悦粤分析的中国生态地理分区的比较 孔摇 艳袁江摇 洪袁张秀英袁等 渊猿愿圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
中国农业生态效率评价方法与实证要要要基于非期望产出的 杂月酝模型分析 潘摇 丹袁 应瑞瑶 渊猿愿猿苑冤噎噎噎噎
舟山市东极大黄鱼养殖系统能值评估 宋摇 科袁赵摇 晟袁蔡慧文袁等 渊猿愿源远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
不同基因型玉米间混作优势带型配置 赵亚丽袁康摇 杰袁刘天学袁等 渊猿愿缘缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响 陈摇 伟袁熊摇 晶袁陈摇 懿袁等 渊猿愿远缘冤噎噎噎噎噎
城乡与社会生态
成都市沙河主要绿化树种固碳释氧和降温增湿效益 张艳丽袁 费世民袁李智勇袁等 渊猿愿苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿圆远鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿猿鄢圆园员猿鄄园远
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封面图说院 长白山南坡的岳桦林要要要长白山岳桦林位于海拔约 员苑园园要圆园园园皂之间的山坡遥 这种阔叶林分布在针叶林带的上
面袁成为山地森林的上缘种类袁在世界山地森林中实属罕见遥 岳桦能够顽强地抗御长白山潮湿尧寒冷尧强风等恶劣气
候因素袁在严酷的环境条件下形成纯林袁是与其独特的生长发育机理密切相关的遥 岳桦的枝干颇具韧性袁在迎风处袁
由于风吹雪压袁树干成片地向背风侧倾斜袁这种特性使它能不畏风雪袁顽强生存遥 随着海拔的升高袁岳桦林也逐渐矮
化袁这是岳桦林保护自身生存袁适应大自然的结果遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援 糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援 糟燥皂
第 33 卷第 12 期
2013 年 6 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 12
Jun. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:贵州省科技计划项目资助(揖2009铱7011、揖2006铱400105)
收稿日期:2012鄄06鄄12; 摇 摇 修订日期:2013鄄03鄄11
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: chenjingan@ vip. skleg. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201206120845
杜荣荣,陈敬安,曾艳,朱正杰.贵州白鹇湖沉积物中孢粉记录的 5. 5 kaB. P.以来的气候变化.生态学报,2013,33(12):3783鄄3791.
Du R R, Chen J A,Zeng Y,Zhu Z J. Climate change recorded mainly by pollen from baixian lake during the last 5. 5ka . Acta Ecologica Sinica,2013,33
(12):3783鄄3791.
贵州白鹇湖沉积物中孢粉记录的 5. 5 kaB. P.
以来的气候变化
杜荣荣1,陈敬安2,*,曾摇 艳2,朱正杰2
(1. 贵州大学资源与环境学院,贵阳摇 550003; 2. 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室, 贵阳摇 550002)
摘要:通过对白鹇湖沉积物柱芯孢粉组合的剖面变化分析,在有机质14C定年基础上,探讨了白鹇湖地区过去 5. 5 ka calB. P.以
来的植被演替和气候变化过程。 研究结果表明,5500—4500 aB. P.期间,各类植被比较丰富,气候温暖湿润;4500—2750 aB. P.
期间,干旱草本和蕨类植物开始出现,是气候转变过渡期;2750—1500 aB. P.期间,木本植物组合类型发生明显变化,喜湿草本
减少,耐旱草本增加,气候向温凉干旱化发展;1500 aB. P.至今,木本植被和喜湿草本继续减少,中生耐旱草本和蕨类植物数量
继续大幅增加,干旱化趋势明显,植被组合向典型石漠化植被组合类型发展。 白鹇湖沉积物剖面孢粉组合变化表明,该地区近
5000a来气候变化以温度下降、降水减少为主要趋势,并存在明显的陆地植被退化现象。 研究还揭示了自然气候变化事件(如
气候持续干旱)可导致喀斯特地区发生石漠化,证实了喀斯特地区生态环境具先天脆弱性。 科学评估白鹇湖地区气候干旱化
趋势及其生态环境影响对指导该地区科学应对气候变化具重要意义,亟待加强。
关键词:白鹇湖;沉积物;孢粉;植被;气候变化
Climate change recorded mainly by pollen from baixian lake during the last
5. 5kaB. P.
DU Rongrong1, CHEN Jing忆an2,*,ZENG Yan2,ZHU Zhengjie2
1 College of Resources and Environmental Engineering, Guizhou University,Guiyang 550003, China
2 State Key Laboratoryof Environmental Geochemistry, Insitute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences,Guiyang 550002, China
Abstract: Sporopollen has the advantages of being a very tiny unit, being abundant and having a wide range of distribution.
It reflects changes in vegetation very directly and also is sensitive to and reflects changes in the environment. Therefore,
sporopollen has been applied broadly to reconstruct prehistoric environments. The perfect study site for collecting
sporopollen is a small closed lake without a drainage outlet. Karst areas are the best places to study the relationships
between climate and the environment, and an understanding of the evolution of past environments is needed before they can
be adequately protected. Baixian Lake, a small closed lake located in a karst area in Guizhou is selected for this study.
Through an analysis of pollen assemblages of the sediment profile in Baixian Lake, we discuss the vegetation and
climate change in the past 5. 5 ka using organic 14C dating. The records of the pollen assemblages reveal four stages to the
vegetative evolution and climate changes in the Baixian Lake region. From 5500—4500 aB. P. , various types of vegetation
were relatively rich, with Pinus, Quercus, Cyclobalanopsis, Lithocarpus / Castanopsis / Castanea and other woody plants more
frequent than other species. Plants and grass species preferring mesic habitats comprised as high as 30% of the flora on
average while the percentage of herbs of non鄄mesic habitats as well as drought or cold tolerant herbs were relatively low,
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averaging 2% of the flora. Ferns also comprised a relatively low percentage of the flora, less than 10% . These findings
agree with climatic records based on cave related data, which implies that this period experienced a warm and humid climate
during that time frame. From 4500—2750 aB. P. , drought鄄resistant herbs and ferns began to appear more frequently,
which implied a transition occurred as the climate changed. Trees of cool hygrophilous habitats appeared while some woody
plants with seasonal resistance to drought decreased in frequency compared with the previous period. Xerophytic herbs such
as Artemisia and ferns such as Lepisorus began to appear. From 2750—1500 aB. P. , changes in woody plant species
occurred. Tropical and subtropical woody species increased during this period, although small fluctuations in their
populations occurred in the second half of this period with these species comprising up to 7% of the flora. Hygrophilous
herbal or moist herbal content declined to 15% . The content of pollen from aquatic herbs in the Cyperaceae declined to
20000 grains / g and continued a downward trend in the next period. Hygrophilous herb species declined and drought tolerant
herbaceous species increased in frequency. Cold鄄 or drought鄄resistant herbs increased to 8% of the pollen flora; fern spore
content in the sediment band from this time period was high, averaging 30% ; sporopollen content in the Polypodiaceae and
Lepisorus increased; this all indicated the climate tended to be cool and dry. Since 1500 aB. P. , woody plants and
moisture鄄loving herbs continued to decline, while hygrophilous herbs and coniferous trees almost disappeared, and plants
and grasses of mesic habitats made up about 15% of sporopollen samples. Gramineae pollen content increased and Artemisia
pollen content increased to 100000 grains / g, reaching a maximum at 400000 grains / g. Hygrophilous Cyperaceae content
declined to almost nothing. Herbs and ferns continued to increase, while cold or drought tolerant herb pollen content
increase and fluctuated, the highest point reaching 12% . Fern spores in the samples continue to increase in number, in this
period, aridification obviously intensified, reached 35% . The vegetation tended to be dominated by the plants adapted to
conditions with rocky desertification. The pollen assemblages in Baixian Lake showed that temperature and precipitation
gradually decreased, while the vegetation obviously degraded in the last 5000 aB. P. . This study also reveals that the
climatic events (e. g. , the continuous dry climate) can result in rocky karst desertification, and supports the idea that the
environment in the karst region is innately fragile. Therefore, scientific assessment of aridification and the associated affect
on the environment in the Baixian Lake region is essential in addressing climate change, and future research in this field is
needed.
Key Words: Baixian Lake; sediment; pollen; vegetation; climate change
植物在繁殖期间要撒出大量花粉(植物)和孢子(苔藓类、蕨类等),一部分孢粉散落在土壤表面,随地表
径流迁移入湖;一部分孢粉随风飘扬,直接沉降到湖泊,并保存在沉积物中。 不同植物种属的孢粉形态各不相
同,根据沉积物不同层位的孢粉形态分析,可以判断其母体植物种属,从而可推断该地区的植被和气候变迁。
孢粉具有个体小、数量大、分布广泛等优点,在古植被恢复方面得到了广泛应用。 理想的孢粉研究地点是封闭
的小型湖泊[1]。 贵州白鹇湖是位于喀斯特地区的一小型山区封闭型湖泊。 喀斯特地区的生态环境具有先天
脆弱性[2鄄3],对气候变化敏感,是研究气候变化鄄生态环境耦合关系的理想场所。 本文选取贵州典型喀斯特地
区的白鹇湖为研究对象,通过对沉积物孢粉组合的研究,探讨该地区近 5000 年来的植被演替和气候变化
过程。
1摇 白鹇湖概况
贵州茂兰喀斯特保护区位于贵州省荔波县, 其东南面与广西环江县毗邻, 是云贵高原向湖广丘陵盆地
的过渡地带。 东西宽 22. 8 km,南北长 21. 8 km,地理位置为 25毅09忆20义—25毅20忆50义N,107毅52忆10义—108毅05忆40义
E,保护区面积 2伊104 hm2, 森林覆盖率在 90%以上。 茂兰喀斯特林区受中亚热带季风湿润气候影响,春秋温
暖,冬无严寒,夏无酷暑,且雨量充沛,年均气温约 18 益,年平均降水量 1700 mm左右。 该保护区除局部地区
覆盖少量页岩外,主要分布纯质石灰岩和白云岩[4]。 白鹇湖位于贵州省荔波县茂兰镇(半)原始森林区(图
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1),位于接近山顶地区的凹地(海拔约 700 m)。 湖泊面积约 5000 m2,平均水深约 2 m,湖盆周围广泛分布着
碳酸盐岩。
图 1摇 白鹇湖地理位置示意图
Fig. 1摇 Map showing the location of Lake Baixian
茂兰森林现生群落乔木层树种主要有圆果化香(Platycarya longipes)、翅荚香槐(Cladrastis platycarpa)、青
冈(Quercus glarca)、椤木石楠(Photinia davidsoniae)、掌叶木(Handeliodendron bodinieri)等。 灌木层主要有湖
北十大功劳(Mahonia confusa)、球核荚(Viburnum propinquum)、贵州悬竹(Ampelocalamus calcareus)等。 草本有
庐山楼梯草 (Elatostema stewardii)、翠云草 ( Selaginella uncinata)、柳叶蕨 (Cyrtogonellum fraxinellum)等植
物[5-7]。 草坡以禾本科草本植物为主,灌丛草坡以草本植物占优,灌木层种类主要有枫香(Liquidambar)、杨梅
(Myrica)、盐肤木(Rhus chinensis)、香叶树(Lindera communis)、野牡丹(Melastomaceae)等;灌木林主要树种有
青冈栎(Quercus Glauca)、小叶柿(Diospyros mollifolia)、女贞(Ligustrum lucidum)等;乔灌林层次分化明显,主
林层由枫香(Liquidambar)、椿木(Ailanthus)、黄檀(Dalbergia)等组成;灌木层由香叶树(Lindera communis)、藤
黄檀(Garcinia)、老虎刺(Pterolobium punctatum Hemsl)、拔葜(Smilaxchinal)、朴树(Celtis)组成[8]。
2摇 样品采集与分析
利用课题组自我研制的沉积物柱芯取样装置于 2007 年 5 月在白鹇湖湖心区采得长 56 cm 的沉积物柱
芯。 所采沉积物柱芯保存完好,悬浮层未受扰动。 沉积物柱芯在野外现场按 1 cm间隔分样,装入塑料自封袋
中密闭保存。 运回实验室后,沉积物样品经真空冷冻干燥器干燥后,称量样品干重,密封保存备用。
对从沉积物柱芯中挑选出的陆源植物碎屑样品,在环境地球化学国家重点实验室前处理,制备成 CO2 气
体送至苏格兰大学环境研究中心 ( Scottish Universities Environmental Research Centre)利用加速器质谱
(Accelerator Mass Spectrometry)进行放射性14C 测年,并使用高精度14C 树轮年龄校正曲线校正为日历年龄
(Calibrated age)。
孢粉分析在中国地质科学院水文地质环境地质研究所孢粉实验室完成,采用常规的 HF 酸处理法,每个
样品的孢粉统计数量约为 500—800 粒,共鉴定统计孢粉 23287 粒。
3摇 结果分析
在白鹇湖沉积物柱芯 49 cm深度处,发现了一个非常适合于14C 测年的陆源植物碎屑样品,其14C 测年结
5873摇 12 期 摇 摇 摇 杜荣荣摇 等:贵州白鹇湖沉积物中孢粉记录的 5. 5 kaB. P.以来的气候变化 摇
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果为(4943依30) aB. P. ,由此可计算出白鹇湖平均沉积速率约为 1 cm / 100a[4]。 白鹇湖位于(半)原始森林
区,基本不受人为活动影响,其沉积速率相对保持稳定,采用内插法可计算各沉积物样品的对应年代。 该沉积
物柱芯记录了白鹇湖过去 5000 多年来的生态环境变化历史。
据各种属孢粉粒数量与总孢粉粒数量可得到各孢粉所占百分比。 计算公式为:
P=(Q / X)伊100%
式中,P为各科属植物孢粉所占百分比 (% ),Q 为各科属植物孢粉数 (粒),X 为各科属植物孢粉总数
(粒) [9鄄11]。 根据各种类植物的习性不同,将孢粉分成 9 个组合(图 2):喜湿针叶乔木组、凉湿落叶阔叶乔木
组、一定季节耐干木本、热带、亚热带木本、热带和温带喜温暖湿润木本、温带和亚寒带耐寒和耐旱木本、喜湿
或湿生草本、中生和耐寒或耐旱草本、蕨类。
图 2摇 白鹇湖 LB鄄1柱芯孢粉组合百分比图谱
Fig. 2摇 Pollen palynological assemblages diagram in core LB鄄1 in the Baixian lake
(1)喜湿针叶乔木组摇 铁杉(Tsuga)、泪杉(Dacrydium)、杉科(Taxodiaceae)。
(2)凉湿落叶阔叶乔木组摇 棕榈科(Palmae)、桦(Betula)、鹅耳枥(Carpinus)、榿木(Alnus)、槭树(Acer)、
胡桃(Juglans)、榆(Ulmus)、青钱柳(Cyclocarya)、朴(Celtis)、榉(Zelkova)、椴(Tilia)、山毛榉(Fagus)、枫杨
(Pterocarya)、杨梅(Myrica)、落叶栎(Quercus)。
(3)一定季节耐干木本 摇 石栎 /栲 /栗 ( Lithocarpus / Castanopsis / Castanea)、黄杞 ( Engelhardtia)、化香
(Platycarya)、山核桃(Carya)、枫香(Liquidambar)、冬青( Ilex)、野桐(Mallothus)、桃金娘科(Mytaceae)、荚竹桃
科 ( Apocynaceae )、 漆 树 科 ( Anacaodiaceae )、 南 酸 枣 ( Choerospondias )、 黄 连 木 ( Pistacia )、 常 绿 栎
(Cyclobalanopsis)。
(4)热带、亚热带木本摇 大风子科(Flacourtiaceae)、金缕梅料(Hamamelidaceae)、山榄科(Saptaceae)、芸香
科( Rutaceae)、桑科 (Moraceae)、紫金牛科 (Myrsinaceae)、酸藤子 ( Embelia)、紫金牛 ( Ardisia)、杜茎山
(Maesa)、胡椒(Peperomia)等。
(5)热带、温带木本摇 山麻杆(Alchornea)、五月茶(Antidesma)、梭罗树(Reevesia)、梾木(Cornas)、白蜡树
(Fraxinus)、柳(Salix)、五加科(Araliaceae)、猕猴桃(Actiniaca)、鼠李科(Rhamnaceae)、荚迷(Viburnum)、忍冬
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(Lonicera)、木犀科(Oleaceae)、女贞(Ligusyrum)、马桑(Coriaria)。
(6 ) 温带、亚寒带或耐寒、耐旱木本 摇 柞木 ( Xylosma)、榛 ( Corylus)、花椒 ( Zanthoxylum)、卫矛
(Euonymus)、接骨木(Sambucus)、杜鹃花科(Ericaceae)、胡秃子科(Elaeagnaceae)。
(7)喜湿或湿生草本摇 紫菀(Aster)、毛茛(Ranunculus)、蓼科(Polygonaceae)、紫茉莉(Mirabilis)、十字花
科(Cruciferae )、半边莲 ( Lobelia )、柳叶菜 ( Epilobium )、百合 ( Lilium )、莎草科 ( Cyperaceae )、禾本科
(Gramineae)等。
(8)中生、耐寒或耐旱草本摇 绣线菊(Spiraea)、藜科(Chenopodiaceae)、蔷薇(Rosa)、蒿(Artemisia)、菊科
(Compositae)、 大 戟 科 ( Euphorbiaceae )、 唇 形 科 ( Labiatae )、 桔 梗 科 ( Campanulaceae )、 苦 苣 苔 科
(Gesneriaceae)等。
(9)蕨类 摇 石松 ( Lycopodium)、卷柏 ( Sellaginella)、水龙骨科 ( Polypodiaceae)、瓦韦 ( Lepisorus)、石韦
(Pyrrosia)、蹄盖蕨(Athyrium)、铁线蕨(Adiantum)、凤尾蕨(Pteris)、里白(Hicriopteris)、鳞盖蕨(Microlepria)、金
星蕨科(Thelypteridaceae)、海金沙(Lygodium)、莲座蕨(Angiopteris)、单缝孢(Monolete spores)等。
选择孢粉百分含量大于 1% ,花粉粒数在 1000 粒 / g以上且具有生态环境指示意义的孢粉属种,用 grapher
5. 0 和 origin 7. 5 绘制孢粉浓度图谱[10]。 共选了 14 个浓度高的种属:落叶栎 ( Quercus)、常绿栎
(Cyclobalanopsis)、石栎 /栲 /栗(Lithocarpus / Castanopsis / Castanea)、榆(Ulmus)、无患子科( Sapindaceae)、山麻
杆(Alchornea)、榛(Corylus)、花椒(Zanthoxylum)、杜茎山(Maesa)、禾本科(Gramineae)、蒿(Artemisia)、莎草科
(Cyperaceae)、水龙骨科(Polypodiaceae)、瓦韦(Lepisorus)。
在孢粉浓度图式中,以常绿栎(Cyclobalanopsis)、禾本科(Gramineae)、蒿(Artemisia)、莎草科(Gyperaceae)
和水龙骨科(Polypodiaceae)等属种变化最为明显,以此变化结合孢粉组合百分比图谱作为划带主要依据。 将
湖泊沉积物柱芯从下到上划分为 4 个孢粉组合带(图 2,图 3)。
图 3摇 白鹇湖 LB鄄1柱芯孢粉浓度图谱
Fig. 3摇 Pollen concentration diagram in core LB鄄1 in the Baixian lake
带玉,47. 5—39 cm,即 5500—4500 aB. P.期间
本带喜湿针叶乔木平均约 0. 6% ,凉湿落叶阔叶乔木平均值达 7% ;一定季节耐干木本平均 27% ;热带、
亚热带木本平均约 3. 5% ;热带、温带木本平均 1% ;温带、亚寒带耐寒或耐旱木本平均 2% ;喜湿或湿生草本
7873摇 12 期 摇 摇 摇 杜荣荣摇 等:贵州白鹇湖沉积物中孢粉记录的 5. 5 kaB. P.以来的气候变化 摇
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平均含量高,达 30% ;中生、耐旱或耐寒草本含量相对低,平均 2% ,蕨类植物含量也相对较低,小于 10% 。 松
(Pinus)、落叶栎(Quercus)、常绿栎(Cyclobalanopsis)、石栎 /栲 /栗(Lithocarpus / Castanopsis / Castanea)等木本植
物都较多。 从图 3 可见这一时期,草本主要是禾本科(Gramineae)、喜湿性莎草科(Cyperaceae);蕨类有喜湿的
水龙骨科(Polypodiaceae);而耐旱的蒿(Artemisia)含量为 0。
带域,39. 50—23. 5 cm,即 4500—2750 aB. P.期间。 本带松(Pinus)含量与上一时期比有所降低,平均约
6% ;喜湿针叶乔木平均 0. 4% ;凉湿落叶乔木与上一时期相比含量有所降低,平均 4% ;一定季节耐干木本与
上一时期相比也有所降低,平均 15% ;热带、亚热带木本乔木与上一时期比,稍有上升,平均 5% ;热带、温带木
本平均 1. 5% ;温带、亚寒带耐寒或耐旱木本 1. 8% ;喜湿或湿生草本在本带含量最高,与上一时期比有所增
加,平均 40% ;中生、耐寒或耐寒草本含量升高,平均 6% ;蕨类植物在本带的后半时期升高至 25% 。 落叶栎
(Quercus)、常绿栎(Cyclobalanopsis)含量较高,分别为 4000 粒 / g和 30000 粒 / g 左右;草本禾本科(Gramineae)
和湿生莎草科(Cyperaceae)花粉浓度含量也是最高的,分别为 40000 粒 / g和 200000 粒 / g左右;而旱生草本蒿
(Artemisia)开始出现;蕨类植物除水龙骨科(Polypodiaceae)含量波动外,还有瓦韦(Lepisorus)开始出现。
带芋,23. 5—13. 5 cm,即 2750—1500 aB. P.期间
松(Pinus)约 8% ;喜湿针叶乔木平均 0. 8% ;凉湿落叶阔叶乔木含量稍稍升高,约为 7% ;一定季节耐干木
本花粉含量下降,小于 10% ;热带、亚热带木本与上一时期差不多,小幅波动,在该带的后半期上升至 7% ;热
带、温带木本花粉平均 1% ;温带、亚寒带木本含量稍稍降低,平均 1% ;喜湿或湿生草本含量降低至 15% ;中
生、耐寒或耐旱草本升高至 8% ;蕨类植物在本带含量高,平均 30% 。 落叶栎 ( Quercus )、常绿栎
(Cyclobalanopsis)和石栎 /栲 /栗(Lithocarpus / Castanopsis / Castanea)含量都不高;而花椒(Zanthoxylum)几乎没
有;榆(Ulmus)和榛(Corylus)含量与上一时期比也有所降低;禾本科(Gramineae)含量降低至 30000 粒 / g 以
下;蒿(Artemisia)含量升高至 80000 粒 / g左右;而湿生草本莎草科(Cyperaceae)含量降低至 20000 粒 / g 以下,
并继续呈下降趋势;蕨类植物水龙骨科(Polypodiaceae)和瓦韦(Lepisorus)含量均上升。
带郁,13. 5—0 cm,即 1500 aB. P. —今
松(Pinus)约 8% ;喜湿针叶乔木含量为 0;凉湿落叶阔叶乔木花粉 5%以下;一定季节耐干木本花粉低于
10% ;热带、亚热带木本波动下降,在该带的后半期降至 3%以下;热带、温带木本花粉含量升高至平均 3% ;温
带、亚寒带木本花粉含量稍稍降低至 2% ;喜湿或湿生草本花粉约 15% ;中生、耐寒或耐旱草本花粉含量升高
波动变化,最高时达到 12% ;蕨类植物孢子在本带含量继续升高,平均 35% ,最高时高于 45% 。 落叶栎
(Quercus)、常绿栎 (Cyclobalanopsis)和石栎 /栲 /栗 ( Lithocarpus / Castanopsis / Castanea)含量都不高;而花椒
(Zanthoxylum)依然几乎没有;榆(Ulmus)和榛(Corylus)含量与上一时期比又有所降低;禾本科(Gramineae)含
量有所升高;蒿 ( Artemisia)含量升高至 100000 粒 / g 左右,最高时达到 400000 粒 / g;而湿生草本莎草科
(Cyperaceae)含量降低至几乎没有;蕨类植物水龙骨科(Polypodiaceae)含量上升,瓦韦(Lepisorus)含量稍稍下
降。 旱生草本在这一时期基本呈上升趋势,湿生草本含量降低,显示这一时期以气候持续变干为主。
4摇 白鹇湖古植被与古气候变化历史
白鹇湖地区现生种由圆果化香 (Platycarya longipes)、翅荚香槐 (Cladrastis platycarpa)、青冈 (Quercus
glarca)、椤木石楠 ( Photinia davidsoniae)、掌叶木 ( Handeliodendron bodinieri)、湖北十大功劳 (Mahonia
confusa)、球核荚 ( Viburnum propinquum)、贵州悬竹 ( Ampelocalamus calcareus)、庐山楼梯草 ( Elatostema
stewardii)、翠云草(Selaginella uncinata)、柳叶蕨(Cyrtogonellum fraxinellum)等植物组成[5]。 剖面中,松孢粉含
量一直比较稳定,松孢粉是传播较远的种属,松可能来自远源。 石漠化地区主要植被以草本、蕨类及灌木为
主[12]。 白鹇湖沉积物孢粉应该来源于白鹇湖流域及周边地区植被,通过风传播和地表径流带入。 根据孢粉
分析结果,白鹇湖地区古植被与古气候变化可分为 4 个阶段。
玉带 5500—4500 aB. P.期间,气候温暖湿润
松(Pinus)、常绿栎(Cyclobalanopsis)、石栎 /栲 /栗(Lithocarpus / Castanopsis / Castanea)、枫香(Liquidambar)、
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禾本科(Gramineae)、莎草科(Cyperaceae)及单缝包(Monolete spores)含量较高,苦苣苔科(Gesneriaceae)、大戟
科(Euphorbiaceae)等中旱生草本含量很低,旱生蒿类(Artemisia)花粉为零,水龙骨科(Polypodiaceae)和鳞盖
蕨(Microlepria)及瓦韦(Lepisorus)等蕨类植物孢子含量很低,其中栎属(Quercus)、石栎属(Lithocarpus)为山地
湿性常绿阔叶林的特征属。 温暖湿润的气候条件,适宜大多数种类植物的生长。 图 2 显示该带喜湿针叶木
本、凉湿阔叶落叶木本,热带、温带木本及喜湿草本百分比都较高,而中旱生草本和蕨类植物含量较低;图 3 可
见落叶栎(Quercus)、常绿栎(Cyclobalanopsis)、石栎 /栲 /栗(Lithocarpus / Castanopsis / Castanea)等木本植物都较
多,草本主要是禾本科(Gramineae)、喜湿性莎草科(Cyperaceae);蕨类有喜湿的水龙骨科(Polypodiaceae);而
耐旱的蒿(Artemisia)含量为 0。 对应这一时期,桂林响水洞和荔波董哥洞石笋 啄18O 值平均为 -6. 15译、
-8郾 02译,与石笋序列平均值相比偏负,显示这一时期西南地区为气候适宜期[13]。 贵州白骨洞石笋 啄18O值也
显示这一时期降雨充沛[14]。 草海 啄18O值也显示这一阶段气温较高[15]。 湖泊孢粉记录与洞穴记录的一致性
表明这段时期内,贵州地区主要表现为温暖湿润的气候特征。
域带 4500—2750 aB. P.期间,是该区的气候转变过渡期
本带松(Pinus)花粉含量与上一时期比有所降低,平均 6% ;喜湿针叶乔木花粉平均 0. 4% ;凉湿落叶乔木
和一定季节耐干木本花粉与上一时期相比也有所降低,平均 15% ;热带、亚热带木本乔木与上一时期比,稍有
上升,平均 5% ;热带、温带木本花粉平均 1. 5% ;温带、亚寒带耐寒或耐旱木本花粉约 1. 8% ;喜湿或湿生草本
花粉在本带含量最高,与上一时期比有所增加,平均 40% ,但在 3600 aB. P.以来呈降低趋势;中生、耐寒或耐
旱草本含量升高,平均 6% ;蕨类植物在本带的后半时期升高至 25% 。 落叶栎 ( Quercus)、常绿栎
(Cyclobalanopsis)含量较高,分别为 4000 粒 / g 和 30000 粒 / g 左右;禾本科 ( Gramineae)和湿生莎草科
(Cyperaceae)花粉浓度含量也是最高的,分别为 40000 粒 / g和 200000 粒 / g,但在 4000 aB. P.以后呈逐渐下降
趋势;旱生草本蒿(Artemisia)开始出现,并且呈缓慢上升的趋势;蕨类植物除水龙骨科(Polypodiaceae)含量波
动外,还有瓦韦(Lepisorus)开始出现。 以上特征表明,这一时期,木本植物稍有减少,草本含量开始增加,并且
草本中的喜湿类含量由高向低转变,而旱生类草本开始出现并且呈增长趋势,表明该期是气候转变过渡期,气
候开始向干旱发展,气温逐渐下降。 桂林响水洞、荔波董哥洞和云南宁蒗仙人洞石笋 啄18O 记录显示 4000—
2100 aB. P.时段内是气候冷事件的突变或转变期,气温降低[13]。 而云南拱王山地区 4. 7—2. 1 KaB. P. 时段
气候凉湿[16]。 由于地理位置不同,两地在降水方面存在差异,但这些记录均反映这一时期气温降低。
芋带 2750—1500 aB. P.期间,气候温凉干旱
该带松(Pinus)花粉平均 8% ,与上一时期接近;喜湿针叶乔木花粉平均 0. 8% ,与上时期比略有增加;凉
湿落叶阔叶乔木含量稍稍升高,为 7% ;一定季节耐干木本含量下降,低于 10% ;热带、亚热带木本与上一时期
接近,仅有小幅波动,在该带的后半期上升至 7% ;热带、温带木本平均 1% ;温带、亚寒带木本含量稍稍降低,
平均 1% ;喜湿或湿生草本含量降低至 15% ;中生、耐寒或耐旱草本升高至 8% ;蕨类植物孢子在本带含量较
高,平均 30% 。 落叶栎(Quercus)、常绿栎(Cyclobalanopsis)和石栎 /栲 /栗(Lithocarpus / Castanopsis / Castanea)含
量都不高;花椒(Zanthoxylum)几乎消失出现;榆(Ulmus)和榛(Corylus)含量与上一时期比也有所降低;禾本
科(Gramineae)含量降低至 30000 粒 / g 以下;蒿 ( Artemisia)含量升高至 80000 粒 / g;而湿生草本莎草科
(Cyperaceae)含量降低至 20000 粒 / g 以下,并继续呈下降趋势;蕨类植物水龙骨科(Polypodiaceae)和瓦韦
(Lepisorus)含量均上升。 综合上述特征,乔木灌木种类没有一致性变化,一些种类有所减少,而另一些种类又
有所增加;木本植物对环境变化有一定的抵御力,整体上没有太大变化;草本总体上数量增加,但喜湿草本减
少,而耐旱草本显著增加,尤其是适宜石漠化环境的蕨类植物大幅增加[12]。 上述事实表明该时期气候向温凉
干旱转变,该区植被组合逐渐趋向石漠化地区的植被组合。 该区孢粉记录的气候变化与洞穴石笋记录的
4000—2100 aB. P.时段内气温降低相一致[13]。 白鹇湖沉积物柱芯有机质 C / N 比值、Sr / Rb 比值变化分析结
果亦表明 3. 6—2. 2 kaB. P.气候持续向干旱化方向发展[4]。
郁带 1500 aB. P.至今,气候干旱、温凉
9873摇 12 期 摇 摇 摇 杜荣荣摇 等:贵州白鹇湖沉积物中孢粉记录的 5. 5 kaB. P.以来的气候变化 摇
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松(Pinus)平均 8% ;喜湿针叶乔木含量为 0;凉湿落叶阔叶乔木花粉低于 5% ;一定季节耐干木本低于
10% ;热带、亚热带木本波动下降,在该带的后半期降至 3%以下;热带、温带木本含量升高至平均 3% ;温带、
亚寒带木本含量稍稍降低,平均 2% ;喜湿或湿生草本花粉平均 5%左右;中生、耐寒或耐旱草本花粉升高且波
动变化,最高时达到 12% ;蕨类植物在本带含量继续升高,平均 35% ,最高时高于 45% 。 落叶栎(Quercus)、常
绿栎(Cyclobalanopsis)和石栎 /栲 /栗(Lithocarpus / Castanopsis / Castanea)含量都不高;而花椒(Zanthoxylum)依
然几乎消失;榆(Ulmus)和榛(Corylus)含量与上一时期比又有所降低;禾本科(Gramineae)含量有所升高;蒿
(Artemisia)含量升高至 100000 粒 / g左右,最高时达到 400000 粒 / g;而湿生草本莎草科(Cyperaceae)含量降低
至几乎没有;蕨类植物水龙骨科(Polypodiaceae)含量上升,瓦韦(Lepisorus)含量稍稍下降。 木本的变化说明了
该区气候向温凉转变,草本和蕨类的变化反应了气候干旱化,蕨类的大量生长说明了该区生态环境向石漠化
方向发展。 贵州东部洞穴石笋记录也反映这一时期气候波动并向温凉干旱发展[17]。 白鹇湖位于接近山顶地
区的(半)原始森林区,人为活动影响很少,其生态环境主要受自然地质环境条件和气候变化影响。 因此,上
述研究结果还揭示了自然气候变化事件(如气候的持续干旱)也可导致喀斯特地区发生石漠化,证实了喀斯
特地区生态环境具先天脆弱性。
5摇 结论
白鹇湖孢粉记录揭示该地区近 5000 年来经历了 4 个不同的植被与气候变化阶段: 5500—4500 aB. P.期
间,各类植被比较丰富,气候温暖湿润;4500—2750 aB. P.期间,木本植被变化不大,干旱草本和蕨类植物开始
出现,是气候转变过渡期;2750—1500 aB. P.期间,木本植物组合发生明显变化,喜湿草本减少,耐旱草本增
加,气候继续向温凉干旱化发展;1500 aB. P.至今,木本植被和喜湿草本继续减少,中生耐旱草本和蕨类植物
数量继续大幅增加,干旱化趋势明显,植被组合向典型石漠化植被组合类型发展。 白鹇湖沉积物剖面孢粉组
合变化表明,该地区近 5000 年来气候变化以温度下降、降水减少为主要趋势,并存在明显的植被退化现象。
本研究也表明,自然气候变化事件(如气候持续干旱)可导致喀斯特地区发生石漠化,科学评估白鹇湖地区气
候干旱化趋势及其生态环境影响对指导该地区合理应对气候变化具重要意义,在今后的研究工作中亟待
加强。
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栽澡藻 藻葬则鄄造藻葬枣 则葬贼蚤燥 燥枣 责燥责怎造葬贼蚤燥灶 蚤泽 则藻造葬贼藻凿 贼燥 赠蚤藻造凿 葬灶凿 憎葬贼藻则 怎泽藻 藻枣枣蚤糟蚤藻灶糟赠 蚤灶 贼澡藻 憎葬贼藻则鄄泽葬增蚤灶早 糟怎造贼蚤增葬贼蚤燥灶 泽赠泽贼藻皂 燥枣 憎蚤灶贼藻则 憎澡藻葬贼
在匀粤晕郧 再燥灶早责蚤灶早袁 在匀粤晕郧 再蚤灶早澡怎葬袁匀哉粤晕郧 匝蚤灶袁 藻贼 葬造 渊猿远缘苑冤
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耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 憎葬贼藻则 葬灶凿 灶蚤贼则燥早藻灶 怎灶凿藻则 则燥燥贼 则藻泽贼则蚤糟贼蚤燥灶 燥灶 责澡燥贼燥泽赠灶贼澡藻贼蚤糟 糟澡葬则葬糟贼藻则泽 燥枣 糟燥贼贼燥灶 责造葬灶贼泽 早则燥憎灶 憎蚤贼澡 怎灶凿藻则鄄皂怎造糟澡 凿则蚤责
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载哉 再葬躁怎灶袁 在匀粤韵 蕴燥灶早枣藻蚤袁 悦匀耘晕 孕怎袁 藻贼 葬造 渊猿远怨苑冤
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载陨粤韵 再怎灶造蚤袁 再陨晕 载蚤葬灶早糟澡怎袁 蕴陨哉 栽燥灶早曾蚤葬灶 渊猿苑园远冤
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栽澡藻 藻枣枣藻糟贼泽 燥枣 早藻灶凿藻则 葬灶凿 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 燥灶 贼澡藻 憎蚤灶贼藻则蚤灶早 遭藻澡葬增蚤燥则 燥枣 悦澡蚤灶藻泽藻 皂藻则早葬灶泽藻则
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悦造蚤皂葬贼藻鄄早则燥憎贼澡 则藻造葬贼蚤燥灶泽澡蚤责泽 燥枣 粤遭蚤藻泽 枣葬曾燥灶蚤葬灶葬 枣则燥皂 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 藻造藻增葬贼蚤燥灶泽 葬贼 酝蚤赠葬造怎燥袁 憎藻泽贼藻则灶 杂蚤糟澡怎葬灶袁 悦澡蚤灶葬
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匀韵哉 酝蚤灶早澡葬灶早袁 蕴陨哉 匀燥灶早赠怎袁 在匀粤晕郧 匀怎葬遭蚤灶早袁 藻贼 葬造 渊猿苑远缘冤
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栽澡藻 藻皂藻则早赠 葬灶葬造赠泽蚤泽 燥枣 造葬则早藻 赠藻造造燥憎 糟则燥葬噪藻则渊蕴葬则蚤皂蚤糟澡贼澡赠泽 糟则燥糟藻葬冤 葬择怎葬糟怎造贼怎则藻 泽赠泽贼藻皂 葬则燥怎灶凿 阅燥灶早躁蚤 蚤泽造葬灶凿 蚤灶 在澡燥怎泽澡葬灶
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悦葬则遭燥灶 泽藻择怎藻泽贼则葬贼蚤燥灶 葬灶凿 燥曾赠早藻灶 则藻造藻葬泽藻 葬泽 憎藻造造 葬泽 糟燥燥造蚤灶早 葬灶凿 澡怎皂蚤凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 藻枣枣蚤糟蚤藻灶糟赠 燥枣 贼澡藻 皂葬蚤灶 早则藻藻灶蚤灶早 贼则藻藻 泽责藻糟蚤藻泽 燥枣
杂澡葬 砸蚤增藻则袁 悦澡藻灶早凿怎 在匀粤晕郧 再葬灶造蚤袁 云耘陨 杂澡蚤皂蚤灶袁 蕴陨 在澡蚤赠燥灶早袁 藻贼 葬造 渊猿愿苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
愿愿愿猿 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿猿 卷摇
《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是由中国科学技术协会主管,中国生态学学会、中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊,创刊于 1981 年,报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果。 坚持“百花齐放,百家
争鸣冶的方针,依靠和团结广大生态学科研工作者,探索生态学奥秘,为生态学基础理论研究搭建交流平台,
促进生态学研究深入发展,为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务、为国民经济建设和发展服务。
《生态学报》主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果。 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方法、新技术介绍;新书评价和
学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,300 页,国内定价 90 元 /册,全年定价 2160 元。
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标准刊号:ISSN 1000鄄0933摇 摇 CN 11鄄2031 / Q
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生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 33 卷摇 第 12 期摇 (2013 年 6 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
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摇
Vol郾 33摇 No郾 12 (June, 2013)
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