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第1 8卷第1朝
1 9 9 8年 1 Li
生 态 学 报
ACTA ECOI OGICA SINICA
V0【．J 8．NO．】
Jan．． 1 998
全新世东北平原森林一草原生态过渡带的迁移
目 、 ／ P i、5，-j (目 百 s” )／／
摘 要 根据先前完成的化石花柑分布图．对我圆东北松辽平原过击1万 a森林 草原生志过渡带的摆动历
史进行丁重建。这项研究表明，在没有人类恬动干扰的条件下 橙辽平原森林一草原生态过渡带撮偏西的时间
既不在早全新世，也 在中全新世，而是在晚±新世·在过云的1万 a内，森林 苴原生态过蘸带的最大摆动幅
度 越过150kin，其最偏西时的位置距离现代任置约为109km。固此．东北橙辽平原的主诲部分 垒新世_{]始
终是草原，挺有发育过森林。
关键词 苎! ’! ’立 曼芝查苎 旦
M IGRATIoN oF THE FoRESTS—STEPPE ECOTONE DURING
THE HoLoCENE PERIoD IN NoRTHEAST CHINA
Ren Guoyu
(Natioaa[“ ⋯ c r一＆ g-10~081，C&na1
Abstract On the basis of mapped summary of pollen data by the present author，an at—
tempt is made tO reconstruct the positions of the forest steppe ecotone in the Northeast
China Plain for the different times of the Holocene．By correlating the modern tree pol[en
percentages with the present vegetation distribution，it seems reasonable to consider 40
isopoll for arboreal as an indicator for the position of the forest steppe ecotone．This
isopoll thus could be used to reconstruct the evolution history of the ecotone．On the thou
sand—year time scale，the most~estern positions of the ecotone，about 8O～ 100 km west of
the today’S．were in about 4000 yr BP and 800 yr BP．The maximum displace of the ecotone
may have been no more than 1 50 km for the last ten thousand years．It is therefore evident
that the vast western and central parts of the Northeast China Plain were never covered bv
any types of forests during the Holocene．
Key words： forest—steppe ecotone，Holoeene，Northeast China．
牛志过渡带(Ecotone)f．~移的研究在国内外都受到重视 ’。：生态过渡带对气候变化和』~娄活动影响
反应比较敏感，是重建过去环境和监测未来环境趋势的理想区域。在消除^为因素影响以后 ，生志过渡带
的水平迁移较好地指示了过去气候变化的性质或规律
* 国家攀登计划27 1谦题 资助项 目
收稿日期：1 996-02 25，修改稿收到 日期：1997 02 08
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单 志 学 报 18卷
根据化石花柑分市图重建过去森林一草原生态过渡带的位置是行之有救的方法 。在一般情况下．当从
全部孢粉中排除了孢子、水生和湿生植物花粉以后，根据统 花粉基数引‘算得到的乔术或草本植物花粉
分比t更明确地表达 r区域森林与草原的对比关系，可以直接用来作为重建过去森林一草原生态过渡带位
置的指标。但是，在从事这种分析之前，还必须对现代森林 草原生态过渡带及其相关概忠和它们 表层花
粉之 日】的关系进行适 当界定 。
1 现代森林 草原生态过渡带位置
森林 草原生态过谴带是森林和草原两种地带性植物群落之间的交接区域。在这个区域内，两种植被
娄型呈敬乱混杂或镶嵌组台方式分布 。通过森林一草原生态过渡带中阿位置的连线可以怍为森林 草 之
问的界线，它把森林 草原生态过援带一分为二，其中偏于森林方向一侧的部分有较多的乔木和鞍少的草
率植物t而另 侧则丰H反。为了讨论的方便，这里把这个生志过渡带偏向森林一侧的那部分称为疏林草原，
而把偏于草原一侧的那部分称为稀树草原=
在东北平原东 ．现代森林一草原界线大体通过暗尔滨稍东 春 四平一线附近 ，实际上还可进
步滑辽河甲原东绿向南延仲到熊岳附近=这条界线同干燥度指数1．2等值线相当一致 ，也同年降水量
6,)Om rn等值线比较接近。但长春 南它偏于这条降水量等值线以西，这是由于热量和潜在蒸散能力自北 向
南逐渐增加的缘故。卜述森林 原界线从松辽平原东部黑土带中间穿过，而黑士是森林 草原生态过渡带
_发育的地带性上壤(图1)．
— — 现代森林 草原边羿 ～ ⋯ 6CC 降水量等值线
1。F惮底等值线 [： 东北平娘尔部黑土带
图1 东北平原东部现代森林一草原边界位置
F B 1 Modern position of the rest steppe
ecolo[1e on the Northeast China Plain l
represented by the solid line
2 现代森林一草原边界与表屡乔木花粉分布的关系
为了能利用化石花粉分布资料恢复过去森林 草
原边界的位置，首先需要知遭表层花粉分布与上进现
代森林 草原边界位置之问的关系。作者曾经编制了东
北全新世每隔两千年的花粉百分比等值线分布图9,10，
包括现代或表层花柑 分比等值线分布 比较现代森
林一草原边界位置 与表层乔木花粉百分 比等值线分布
可以发现，它和乔木花粉40％等值 线十‘分吻台。乔木花
粉4o 等值线也从哈尔滨 长春一四平一铁岭一沈阳通过，
并向南进到熊岳稍束=固此，可 采用乔术花柑4O 等
值线代表森林一草原之间的边界。这条花粉等值线过去
在水平方向上的摆动客观地记录了森林一草原边界或
森林一草原生态过渡带的迁移历史
3 全新世森林一草原边界的变动
图2是过去一万年 内40 乔木花粉等值线的位置
变动情况 0 乔木花粉40 等值线的变化可以铁岭市
为界分南、北两种娄型。南部从lOka BP(过去距离现在
的千年数，下同)起开始向 迁移，]l~6ka BP时达至 最西侧 。此后 ，这条等值线向东偏转+偏转幅度愈往南愈
大。到4ka BP时乔木花粉4O 等值线 已t：L6ka BP明显偏东，2kaBP时这个趋势进一步发展 到O．8k BP，
辽东半岛乔术花粉几乎均低丁40 了
北部地区的变化 长白_l』至松辽分水蛉一带为代表，乔木花粉40 等值线在lOkaBP最靠东．以后不
断向凹北迁移t~4ka BP时达到最西，其后出现东退 ，但变化幅度很小。在0．8ka BP等值线再次西进，位置
比4ka BP还略偏而。从0．8ka BP至今．乔木花粉40 等值线发生了异常迅速的东退，现在的位置已与8ka
HP时相近
辽南地区乔木花粉4oX等值线的弯转可能和^类活动干扰有关。 ]．松辽分水岭地区等时线的变化可
能基本代表 了森林 草原边界的自然摆动过程 它表明．东北平原东都森林一草原边界 自1 0ka BP到4k日BP
小断从东向西迁移·由张广才岭 占林哈达岭丙麓移动到农 安 双辽 甘旗卡 一线附近．迁移距离约 为

。、一 ，／
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1期 任国玉：全新世东北平原森林一草 生态过渡带的迁移
2 东北平原全新世嚣束花柑40 等也线的位置
这条等值线代表了森林 草原之间的边界。
图中数字代表距现在的f证数(kaDP)
l’ g 2 Isochrones／or 40 ：ree poltml for northeast
lhe China Pfain，showing the past
positions 0f forest steppe eco~oDe
1 he numbers Ln the figure give the radio earbonages
(ka BP 0r thousand一 ㈣ befo presem )
130k印 在 10ka BP，这 条界线 处于 目前 位 置 蹦束 约
50kn-t，8ka BP时即已同现在接近，6ka BP时叉进一步向
西移动 了30kin。 后，到gka BP，森林 草原界线向东叫
摆，但幅度极小，儿乎与4ka BP时位置相当，在0．8ka BP
时这条边界再次出现显著西移，达到整个争新世时期的
最西位置，比4ka BP时约偏西20km。
从0．8ka BP至今，北部森林 草原边界发生 r急速
的东退．这种快速迁移在多大程度上是由人粪活动干扰
造成的，叉在 多大程度上是气候与植被 自然演变的结
果，现在还难以评竹。但据历史记载，在19世纪初以前，松
辽分水岭地区和科尔沁沙地东南部』、口 一肓根少 ”，近
200a来^口才迅建增加，大而积士地垦殖活动开婚，如
犁树、仟德(公主峙)、双辽等地在 1 9世纪均得到广‘泛开
垦 。迅连加强的 J 类干预无疑会前植谴产 ：辣刘影
响 这可能是导致现代森林一草原边界偏东倒的基本原
因。当然，近800a米森林一草原边界的快速求移可能也在
一 定程度上反映了气候变干所引起的自然变化过程。
在 L述分析基础上．可 对雨关全新世森林 草原边
界或生态过渡带摆动的若干问题做进一步讨-它
4 关于全新世森林最大西进时间问题
东北平原东部地区森林最大酉进时间在千年时间尺度上熊生在4ka BP左右，而在晚全新 I址世纪时问
尺度上，0 8ka BP时森林 草原边界甚至迁向西摆动超过4ka BP时位置 2ka BP时森林酉界 4ka BP相差
无几 考虑到近20O0a来可能仍然存在着人类活动的影响 把4ka BP作为干年时间尺度上自然条件下森
林品大酉侵时间叮能恳不合适的。宴际的情形是，自从全新世辛玎开始，森林酉界向西迁移，到了4ka BP以
后，在自然条件 F它基本 卜呈稳定就态，或者甚至稍有西进。
为了检验这 一结论、选取 _『6个典型花柑剖面资料加密提取乔术花粉百分比值，时间间隔是1000a，统
汁方法与绘制花粉分布图相同 ”]．图3表示这6个剖面乔术花柑百分比值的变化。可 看到，这些地点乔术
花粉比例在6ka BP及其 前均比较低，以后一般都显著提高了 其中创业、勤得力、大甸 f、孤山 巳和被拉
J 等削面这 一变化规律尤为明显．公河来剖面4ka BF 后乔术花柑比例下降，可能是巾于科尔沁沙地东南
部地区人类活动显著干扰时问较早的缘故 。这在乔木花粉百分比等值线图上也反映得很清楚 由4ka BP
到2ka BP，科尔沁沙地东南边缘和辽南地区 一样，乔木花粉百分比等值线向东偏转。
另外，在远离^为活动干扰的地区，妇三江平原北部和长白山大甸子等地区，乔术花粉百分 比自gka
BP以来存在着持续缓慢增加趋势，这种情况也发生在抡花江平原的渡拉户地区．因此，即使在于年时间尺
度上，4ka BP也不是全新世乔术花粉比例最高时间。近1000年的乔术花粉百分比是近1万 a来最高的。进表
明，6ka BP 后，自然状态 F的森林西界 可能是持续缓慢地向西扩张的，直到近1 000年前后达到最西位置。
在 一个特定的地 ，乔木花粉的这种长期增加必然伴随着森林覆盖程度或森林与草原面积相对比例
关系的改变 在长 臼山和三江平腻地区，森林的覆盖度从6ka BP至lka BP是不断增加的；在松辽分水岭的
末侧，原来一部分疏林草原将成为郁闭林 ；而在其酉侧和科尔沁沙地东南部 ，疏林草原可能已经代替了早
中全新世的稀树草原或草原景观
乔木花粉比侧上升和森林 草原边界酉移的 一个直接原因是6ka BP以后诠属和云冷杉属种群的扩大．
尤以前者为突 。红梧林的迅速发展是在主要阔叶纣种群并未急剧减少的情况下发生的．这必然会使乔木
花粉此例显著上升 当然，也不能否认，由于梧属花柑的代表性问题．红抡种群扩大可能在某种程度 f一夸大
了森林覆盖麈实际增桃的幅噬或森林 草 逝界实际西移的距离 现在还没有适 舟法去评价这后一问
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生 态 学 报 18卷
题
还肯 r个值得指出的 题是，在统计花粉百分 比
中采 用新的基数对乔术花粉百分 比变化具有 显著影
响 对十邯 把莎草科花粉包括在统计基数内的原始
资料 ，当把它从统计基数中排除去时t乔术花粉百分 比
均将棚意提高，而且原来莎草科花粉比例越多，排除后
拆木花粉百分 比上升幅度就越大。东北东部地区莎草
科花粉自6ka BP以来多数表现出增加趋势+例如，k自
山大甸子6ka BP及其以前莎草科花粉占乔术花粉总数
的百分比平均 为8 而6ka BP以后皿_『增加到26 左
：登河来 面6～5ka BP莎草科花粉占全部孢粉
}f分比平均值的20 ， 后的4000a内平均达3l％ ；
创业剖面6ka BP以前莎草科花糟占全部孢粉比例平均
是28 ，以后增至34 L1 。显然 ，具有较高 比例的晚全
新世莎草科花柑不计八统计基数已经使近5000a来乔
术花粉百分比相对于原来计算方法提高 丁。这也是过
去单点分析工作未能发现5ka BP以后乔术花粉普遍上
升现象的主要原固之 ‘。
5 关于全新世森林最大西进幅度问题
如上所述，全新_廿初森林 草原边界位于长白山脉
阿麓+此后直到4ka BP向西北迁移了J30km。再以后，
其位置相对稳定或稍有西移．若以0．8ka BP怍为全新
世最西位置+则近1 a内森林 草原边界东西最犬摆动
幅度足150km左右
在千年时同尺度上森林 草原生态过菠带迁移1 30
～ 150km+这个幅度是不大的。在这种情况 F+东北平原
东部的森林从未向西扩张达到占据整个平原的程度
圉3 东北代表性地点垒新 乔木花粉百分比值变化
创业—— 黑龙江省托远县；勤得力——黑燕江省同江
市；孤山屯——吉林省辉南县 太甸子——吉林省辉南
县；公河米——内蒙古科左后旗；披拉卢——吉林省前
郭尔罗斯县 据文献[13～1 6：等资料采用统 花粉基
描计算得到
Fig．3 Holocenc variation in tree pollen percentages at
six representative sites of northeast China
The increase in tr poLle~percentages⋯ be⋯ n
at the sites where n0 human interfe⋯ had ever
0⋯ rzed
平原西部在全新世始终存在着 ，r典型的草原地带+在典型草原与森林一草原边界之间则存在着稀树革
腻。可以看作森林的疏林草原地带最西也只达到松辽分水峥东部和科尔沁沙地东南部。
把4ka BP或0．8ka BP时的森林一草原边界位置同现在比较+可以看到，全新世森林最大西侵范围仅比
今天偏西约80～1OOkm 考虑到现在乔木花粉40 等值线的向东退缩主要是反映了人类活动的影响+森林
最大西侵边界同 日前 自然状况 F森林西界之间的距离似应更小。无论如何 ，全新世森林一草原边界同今天
比较最大西进幅度不会超过100kin。
森林 草原生态过渡带中的单点花粉资料可以帮助说明这个问题。在科尔沁抄地东南边缘的公河来，
近6000a来乔术花粉比例最高时闻出现在5ka BP和4ka BP，分别为75 和56 (见圈3)，比森林 草原边界
值40 分别高出17 和1 6 。在橙辽分水岭和科尔沁沙地东部地区，乔术花柑百分 比每增加10 ，约相当
于花粉百分比等值线向西北平行移动50km 因此，5ka BP和4ka BP时森林 草原边界应分别位于公河来剖
面以西~L85km和80kin，这相当于通辽市东部至库伦旗一线。同理．吉林前旗的被拉户在近6000a内乔木花
粉比例最高出现在3ka BP和lka BPt分别为4l 和50 。这相当于森林一草原界线刚好位于该地点或偏其
西侧~50km+均未超过乾安 太平川一线。在乾安一太平川一通辽 库伦 线以西的橙辽平原，尚有大片稀树草
糠和 草原地区 。
需要指出的是 ，由于时间过滤和空闻平滑的影晌，根据花粉分布图得出的森林一草原最)忙西界并没有
这两十特铆所反映的那样偏西。时间过滤使得未能将象公河来5ka BP时那样的比值包括在规定的制图时
间片段内。空间f滑作用是在进行花粉等值线分析时所必需经历的 它使得 些剖面的过高和过低百分比
数值受到抑制，而接近十谖区域的平均值得以表现=考虑到植被发育和植物花粉沉积会受到诸埘局部地
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l期 任国玉；全新世东北 F原森林 草原生态过渡带的迁移 37
形、土壤质地和水文特点等非地带性因子的影响。并因此而产生与地带性规律的偏差．花粉制图过程中的
这种空间平精作用是十分必要的 这种情况也说明，仅根据个别地点花粉资料去推测宏观植被与气候变化
规律有时会出现较大偏差。
总之，植物花粉资料表明。全新世中晚期东北平原东部的森林有过向西扩张，不仅比全新世初．而且也
比目前的分布偏西，但这个扩张的范围是有限的。它从未发展到平原的酉半部。在今天魁于半干燥气候条
件下的松嫩抄地和科尔沁沙地的大部分地区，现在是草原 过击的1万 a内也始终未发育过森林。
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