全 文 ：植 物 研 究
U BL L ET I N OF T I A C N O B人L R ES E人R H C
绍肠二
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.
6
.
绍 ` 摘
N o
.
4
1 8 .5年10月
Dc t二 1 .8肠
哈尔滨地区第四纪抱粉分析及
其在地质学和植物学上的意义
刘淑秋 杜乃秋 孔昭雇
L P A Y N OF L OR AF T OH EQU AT ER NR A YF R OM
T H EH AR I N B! H EL N OG JI A NG PR V O! C NE
A ND .IT I S S G N! IF A C NC! E N
G E OL OT G Y A D N O BA Y N
i L uS h u
一
i q uD u Nai 一i q uK ong Z ha o一 e h e n
摘 要
本文依据哈尔滨地区不同地貌 单 元 内三个钻孔和三个白然剖面
抱粉分析资料 , 结合古地磁测试 , 热释光和放射性碳素年令测定 , 进
行钻孔和剖面间对比 , 初步建立起哈尔滨地区第四纪抱粉组合特征 ,
进而讨论 了哈尔滨地区第四纪以来植物群发展和气候变化 。
哈尔滨地区第四系地层发育 , 半个多世纪以来 , 通过对著名的荒山 (黄
山 ) 和顾乡屯剖面中丰富的动 、 植物化石的研究 (9, 14〕、 冰缘现象观察 〔 1的 、 放
射性碳同位素年令测定巾〕和部份抱粉样品的分析 (1 〕, 使它们已成为中国
北方研究较详细的晚更新世剖面之一。 近年来黑龙江第二水文队为解决哈
刘淑秋 : 哈尔滨 , 黑龙江省地质局第二水文队 ( H y d r o g e o l o g y t e a m n o . 2 o f g e o lo g ie a l
b u er a u
,
eH i l
o n g j i
a n g p r o , 过 ce , , aH br 企n
, 氏il o n g j运 n g )
杜乃秋 、 孔昭衰 : 北京 , 中国科学院植物研究所 ( I n s t i t u t e o f B o t a n y 、 A e a d e m ia S i o i e a ,
eB i j i
n g )
本文是哈尔滨地区第四 纪地质专题 研究的抱粉学 部份 . 所直抱粉样 品 、 地质资 料和年令数据
均由黑龙 江省第二水文 队提供 , 室 内总结得 到祖菜久 、 叶启晓热惰帝助 , 在此 一并致谢。
尔滨市的城市供水和近郊的农田供水 , 按照水文地质和工程地质的需要 ,
通过钻探等手段 , 揭示了哈尔滨地区第四纪地层。 我们承担了 79 一 20 , 79 一
5 , 和 81 一 3 钻孔 , 荒山主沟南坡 , 荒山东风砖厂和顾乡屯房地局砖广自
然剖面 (图 1 ) 抱粉分析任务 。 鉴定并统计出五万余粒抱粉 。 现结合热释
匾 , . ,州, · 日曰姗 .女必\ 月. .月 认1翻 . 沐}\ i卜.翻 .日,留 夕即}` . ” ` 图
“ 团 回绿班路
图 1
水 象 回 口 口菇民垃 协头侧. 舫孔肠弓
哈尔滨地 区第四纪钻孔和 自然 韵面地点位里略图
光 、 C “ 年令测定和古地磁测试 , 进行地层对比 , 试图对哈尔滨地区第四
纪以来的 自然环境变化进行探讨。
一 、 地 层 棍 况
哈尔滨地区第四纪地层言下而上简述如下 :
·下白蛋统
余米。
下更新统
1
. 嫩江组地层的风化壳层泥岩 、 砂岩 、 风化壳深度可达 10
2
。 罗家窝栩组 (距今年令 2 5 0一 230 万年 )砾石层 8 一 15 米 。
— 8 2 一
中更新统
上更新统
全 新 统
3
。 关家窝棚组 (距今年令 230 一 210 万年 )淤泥质亚粘土。
4
. 白土山组 (距今年令 210 一10 万年 )下部砂砾石 1 3一
1 5米 , 中部含砾含粘土质中砂 14 米左右 , 上部亚粘土
2 0一3 0米 。
5
。 黄山组 18 一 2 米 (距今年令 1 0 一 25 万年 ) 下部中砂一
亚砂土一亚粘土两个沉积旋回 。
预部亚粘土古土壤风化壳
6
. 哈尔滨组 1 2一16 米 (距今年令 25 一 7万年 ) 下部黄土状
亚粘土夹黄土层 , 上部黄土及黄土状亚粘土夹古土壤层
8一 1 0米 。
7
. 顾乡屯组 30 米 (距今年令 7一 1 . 1万年 ) 下部中粗砂及
含砾中粗砂层中夹黑色淤泥质亚粘土夹赢
中部泥粉砂— 中细砂上部次生黄土状亚粘土 、 亚粘土及亚砂土 , 其中含两
小层古土壤 。
8
。 高河漫滩 2 一 3 米 (距今年令 1。 1一 0 . 75 万年 ) 亚砂
土 、 亚粘土 、 粉细砂 、 局部有淤泥质亚粘土 。
9
. 低河漫滩 2 一 4 米 (距今年令 0 . 75 一0 。 25 万年 ) 亚砂
土 、 亚粘土粉细砂 , 局部为淤泥质亚粘土 , 与该层同时
沉积有山前倾斜平原的黑沪土 、 及松花江次级 河流 、
温泉河 、 马家沟等阶地堆积 。
10
。 现代河床堆积 2 一 5 米 (距今 0 . 25 一至今 ) 主要为河
床相中砂及亚砂土 。
二 、 抱粉组合特征 (图版 I , 1 )
1
.
7 9一 2 0号孔剖面 。
该孔位于哈尔滨市南岗区 , 红旗公社蒋家屯 。 海拔高度 180 米 , 地貌
属阿什河 、 拉林河 、 松花江形成的河间平原中部 。 通过钻探揭示出 108 . 5
米的柱状剖面 、 其岩性自下而上由砂砾石 、 淤泥质亚粘土 、 粗砂 、 细 砂 、
中粗砾 、 亚粘土 、 粉砂等组成。 从中共选了17 块样品进行粉抱分析 。 依其
作出 79 一 20 号孔第四纪抱粉图式 (图 2 ) 。 根据抱粉组合 , 自下而上可划
分五个组合带 。
H l 篙、 桦花粉组合带 。 距地表 108 . 5一67 . 50 米 , 其 岩性下部为泥
岩 、 中部为砂砾石 、 上部为淤泥质亚粘土 。 总的看该带以章本花粉为主 。
一 8 3 一
可占抱粉总数的 6 8. 1男一 89 . 6% * , 其中又以篙属 ( rA 扮 m is i。 ) 为 优势
(6 5
,
5 %一通i % ) 。 其次还有萝 ( p o lg g o , u二 ) 袭 ( C h e n o如 d f u二 ) 菊 ( C o -
二 Po s at ) 和莎草科 ( C , P e ar e e a 。 ) 等 。 在 5 5 . 0 0一 5 0 . 60米所采的两个样品
中 , 乔木花粉分别占12 %和 7 . 4% , 主要以桦 ( B 。扭勿 ) 为主。 另外还有
松 ( p f , u s ) 、 云衫 ( P i e e a ) 、 冷衫 ( A bi o s ) 等花粉 。 从 7 2 . 5米的淤泥质
亚粘土样品中 , 乔木花粉明显上升 , 可达 29 . 1 % 。 其中又以桦占优势 。 可
达 2 4 . 6 % , 该样中草本植物花粉仍以蔺为主。 其次是蔡 、 萝 、 菊和莎草 。 此
外尚有少量香蒲 (知万肠歹、 一狐尾藻 (万妙r沁入, Il u 。 ) 、 双星藻 ( Z杏夕, e , a )等水生植杨和旅类植物 , 如: 水龙骨 ( p 。场p od iu m ) 等。 推测 当时该地气
候较湿润 , 井有一定水域面积 , 当时的植被可能是森林草原 。
H n 篙、 菠花粉组合带 。 距地表深 67 . 50 一59 . 05 米 。 该带两块样品
分别从上 、 下两处淤泥质亚粘土中采取 , 二者中间夹有砂砾石层己抱粉统
计表明 , 该带桦木比例下降至 5 . 9% 和 5 . 2% 。 同时草 本 植 物藕 明显上
升。 在 6了. 5 0 米处 , 冀花粉比例上升至 2 . 4琉 篙的比例在该带均增至
5 0%以上 。 此带反映了当时草原型植被景观。
H I
’松 、 桦 、 栋 、 篙花粉组合带 。 距地表 5马. 05 一 49 . 80 米 , 岩性下部
为细砂 , 上部为淤泥质亚粘王。 从淤泥质亚粘土中 , 所取的两块样品 , 鉴
定出种类丰富的抱粉 。 分别统计了 62 9 3 粒和 8 3 1 0 粒 。 该带以乔木花粉大
量增加为特征 。 可达 38 . 9%一 34 . 9 % , 并以桦木花粉占优势 。 其次是松和
落叶阔叶树种如拣 ( Q: e r c u s ) 、 恺木 ( A l , u s ) 、 锻 ( T i l i a ) 、 偷 ( U l m u s )
和棣 ( C 。塔 l u s ) 等 。 尤其是株的比例 增至 9 % 和 4 . 2% , 形成该带的特
征 。 而草本植物花粉却在该带 明显下降 , 但仍以篙为主 。 最高可占 45 . 4% 。
该带还见少显第三纪孑遗植物如铁杉 ( T翅 g a) 。 从抱粉组合推测 , 当时该
地气候比较温和 , 森林繁盛 。 _ 说明该带已由上两段的草原和森林草原转人
温暖的针阔叶混交林与草原植被时期 。 .
H 万抱粉贫乏带 。 距地表 49 . 80 一2 2 . 9。 米 , 岩性自下而上为中粗砂、
亚粘土 。 该带除在 4 5 . 。。 米处分析出 4 05 粒抱粉外 , 在 3 2 . 50 米和 2了. 30 米
仅分别统计出 30 粒和 28 粒抱粉。 就整个剖面看 , 该带抱粉贫 乏 , 种类较
少 。 ’ 其中蒲、 菊 、 禾本科 、 菊为草本的组成成份。 且篙的比例最高 。 乔木
花粉主要有松和桦 , 同时还出现一定量的水龙骨植物 。 从该带抱粉组合中
可能反映当时植被为森林草原。
H V 松 、 桦 、 篙 、 水龙骨 、 藻类带。 从2 . 9一地表 , 岩性为淤泥质亚
粘土 。 该带抱粉组合以其抱粉量增加 , 种类丰富 , 形成突出特征 。 乔木植
. 以下均指古抱粉总 数百分 比
一 8 4 一
物松禅为主 , 并稳定连续出现 。 还有少量温带落叶阔叶树种 。 如榆 、 栋 、 根、
棒 、 恺木 、 胡桃 (玩幻。 n s) 等。 草本植物篙占绝对优势。 其次是获和菊。 并
在 1 8 . 6 5 米和 2 . 0 米处 , 形成水龙骨花粉的两次高峰 。 另外在该带 n . 5 0
米处出现大量的沉水植物狐尾藻 ( 1 1 . 5 % ) 、 挺水植物香蒲、 以及湿生植物
莎草的花粉 。 此外组合中还见要求生长在淡水 、 静水环境中的双星藻 。 , 说
明本带沉积时期 , . 该地有一定水域面积存在。 同时分布稀树森林草原 。
2
.
79 一 5号孔剖面
该孔位于哈尔滨动力区朝阳公社小南沟 。 海拔高度 17 5 米 。 地貌仍属
河间平原 。 通过钻孔揭示出 7 . 04 来厚的沉积剖 面 。 我们在 5 5 . 0 3 米以
上 , 采集13 块样品 。 其岩性从下至上为淤泥质亚粘土 , 中粗砂砾石 、 细 中
砂 、 砾石粗砂 、 粉细砂 、 亚粘土 、 依其剖面从下至上划分四个不同的抱粉
组合带 , 并做出抱粉图式 (图 3 ) 。
C il l 松 、 菠花粉组合带 。 距地表深 5 5 . 0 3一 49 . 84 米 , 岩性下部为淤
泥质亚粘土 , 上部为粗砂砾石。 从 54 . 05 米的淤泥质亚粘 土 中 统计抱粉
23 3粒 。 其中乔木花粉占 29 . 2% , 以松为主 , 可达 2 . 3 % 。 草本植物花粉
占 5 6 . 2% , 慕为主要成份 , 可占 2 0 . 6% , 其次还有篙 、 萝 、 禾本科等 、 族
类植物占13 . 3 % , 除水龙骨占 8 . 石%外 , 还见少量中国旅 ( S in o tP e r i : )和
未能确切鉴定的光面三缝抱 。 该带抱粉组合反映的是针叶森林章原植被 。
C h n 桦、 恺木 、 篙花粉组合带 。 距地表深 49 . 84 一31 . “ 米 。 岩性下
部为淤泥质亚粘土 , 中部为细砂 , 上部为砾石粗砂 。 从三种岩性中 , 各采
集一块样品 , 分析的抱粉情况来看 , 该带抱粉种类丰富 , 深 48 米样统计抱
粉最多可达 5 6 1 2粒 。 其主要特征是桦 、 恺木 、 胡桃等落叶阔叶乔木花粉数
量增加 , 尤其是在 39 . 56 米处 , 桦 、 恺木分别增加至 20 %和 19 . 7% 。 而松
显著下降 , 由原来的 2 2 . 3 %下降到 2 . 7% 。 该带篙的花粉占优 势 , 可达
4 7
.
1%
, 与其伴生的草本植物有冀 、 菊 、 落等。 旅 类植 物 也 由 工带的
1 3
.
3%下降至 。 . 4% 。 同时出现水生植物眼子菜 ( P ot a 二。 ge t on ) 、 狐尾藻
等 。 另外还出现少量铁杉 。 从该带抱粉组合可见 , 耐寒的针叶乔木植物显
著下降 , 而喜温暖的阔叶树种恺木 、 栋、 桦等明显增加 。 并伴有一定量的
水生植物 , 说明该地当时气候温暖 , 植被为温带针阔叶混交林 。
ilC l 抱粉贫乏带 。 距地表 . 3久.
_“ 一 1 3 , 8 8 米 。 岩性由下至上有粗砂殊
石 、 粉细砂和亚粘土 。 从三种岩性中各采集一块样品 , 进行抱粉分析。 分
别统计出 18 拉 , 35 粒和 13 粒抱粉 。 该带沉积时可能因受沉积环境的影响 ,
抱粉贫乏 , 种类少。 当时乔木植物尚有帐 愉、 恺权 胡桃 。 草本植物有
琴 、 禾本科和蔺等 。 推测当时为森林草原植被 。
一 8 5 一
C h N桦 、 拣、 胡桃 、 篙花粉组合带。 从 13 . 80 米一地丸 岩性为淤泥质亚粘土。 总的看该带阔叶树种较 C h l 带增加 , 水生植物和水龙骨抱
子在该带也有明显上升。 距地表 13 . 80 一 8 . 的 米处的淤泥质亚粘土中 , 分
析出松 、 桦 、 株、 胡桃为主的乔木花粉 , 最高可达 47 . 日% , 草本植物占
4 5
.
1%
, 二并在该段出现水生植物眼子菜。 从 8 . 0 一 2 . 0 米处抱粉组合 , 乔
木花粉仅个别出现 , 草本也只见 1 2 。 8纬 , 其余都为水龙骨抱子 。 从 2 . 0 0一
心 . 5米处 , 松、 桦、 栋、 棒、 胡桃等植物花粉比例再次增加 。 同时又伴生大
量草本植物 , 如篙 。 另外该段还出现了大量指环抱 , 可达 2 6 . 5% , 由于指
环抱可能生长在淡水湖沼环境中 , 因此当时可能有一定的水域 。 植被为森
林草原 。 气候较为温暖。
3
。
8 1一 3号孔
该孔位于黑龙江省阿城县关家窝棚 。 海拔高度 20 米 。 地貌属滨东丘
佼西部的山前倾斜平原。 通过钻探揭示出 1 5 5 . 7 0米的柱状剖面 。 岩性由下
至 一L为泥岩 、 砂砾石 、 淤泥质亚粘上、 粗砂砾石 、 粗中砂、亚枯土 、 亚砂土 。
从中共采集 21 块样品`经抱粉分析 , 仅有五块含抱粉的样品 , 做出 3 ~ 5 ,
3一 5 两块样晶抱粉图式 (图 4 ) 大致分为三段 。
3一匕 一 3一万5田 4 哈尔次. 1 , 3号孔 卜-肠、 3一防 抱粉田式
G l 桦 、 篙花粉段。 从 15 . 70 一幻 . 5 2米 , 岩性由泥岩、 粘土砾石 、
砂砾石 、 淤泥质亚粘土组成 。 从属于罗 家 、窝栩 组 的 1 0 8 . 0 0 米处砂砾石
中 , 分析出 67 粒抱粉 。 其中乔木植物有释、 棒 、 云杉 、 松 、 栋 。 草本植物
有篙、 冀 、 石竹 、 香蒲等 。 尽管该段抱粉量较少 , 难以计算百分比含量 ,
一 8右 一
但从总的组合特征看 , 当时的植被可能为森林草原 。 从属于关家窝棚组的
9 9
. 。。米淤泥质亚粘土中统计出 6 1 3 1粉抱粉 , 其 中乔木植物占 4 3。 台% , 以
桦占绝对优势, 达 3 .3 7% , 草本植物为 2 0 . 2 % , 其中篙占15 . 9蛤 , 然而该
深度水龙骨抱子也上升到 3 4 . 7% , 可能当时该地分布着以桦为主的落叶阔
叶林 。 林下或林缘主要生长着由水龙骨组成的旅类植物 。 -
G l 抱粉贫乏段 。 距地表 95 . 52 一 7 . 10 米 。 岩性自下而上由粗砂砾石 、
粗中砂 . 亚粘土 、 亚砂土组成 。 该段仅在白土山组的 85 . 0 ·米中粗砂和荒
山组的50 。 80 米亚粘土两处分别获得 40 粒和 21 粒抱粉 。 其余十六块样品均
未见抱粉。 在距地表深 85 . 0 米处 , 获得乡量抱粉 (通。粒 ) , 组合特征是
以松 、 桦为主 , 其次见到冷衫和栋 。 草本植物中以篙为主 , 还有禾本科和
菊等。 水生植物有眼手菜 、 乏狐尾藻和欢星藻 。 当时该地的植被为森林草
原 。 并且有一定的水面 。 在 50 . 80 米只见两粒栋的花粉 , 其余都为草本植
物如篙、 冀 、 菊和禾本科等 。 当时此地为草原植被 。
G 爪松 、 桦 、 栋 、 篙花粉组合段 。 距地表 7 . 10 一地表 。 岩性为粘土 。 几
在 4 . 25 米的黄绿色亚钻土中 , 统评出 2 0 2 3粒抱粉 。 该段主要特征表现在乔
木花粉较 n 段明显增加 , 高达 4 1 . 2% , 主要由桦 、 拣 、 恺木等温带落叶阔
叶树种所组成 , 同时又伴生有松 、 棒和个别的云杉。 灌木草本占 49 . 4 % ,
篙可达31 . 9 % , 其次是获 、 菊 、 薯 、 伞形花科 ( mU be “ t’f e a1 e) 、 水生植物占权息% , 以孤尾藻 、 双星藻为主 。 该地抱粉组合主要反映的是森林草原
的特征 。
4
. 荒山主沟南坡剖面
荒山主沟南坡剖面位于哈尔澳东郊、 荒山嘴中部 , 在流水切割作用造
成的一条东西向大沟的中间部位 , 第四纪 出露厚度 15 米 。 J海拔高度 180 一
21 0 米 、 岩性 自下而上有亚粘土 , 含有机质亚粘土 、 含淤泥亚粘土 、 黄土
状亚粘土等 。 分别在 1 1 . 50 米 , 7 . 80 米和 5 .’ 4 0米各采集一块样品进行抱粉
分析 。
距地表 12 。 0 一 1 1 . 20 米出露的亚粘土层 , ` 在其中 1 1 . 50 米的样品中分
析出 16 1粒抱粉石草本植物花粉占优势 , 可达 96 . 9 % , 其中篙、 菠 、 菊 、
禾本科和律草为主 ,还有唐松章 ( T加行。 t、 , ) , 伞形科。 而乔水植物花粉仅
有 3 . 1 % , 无旅类植物 。 该组合反映草原型植被 。
距地表 n . 20 一1 . 50 米 , 岩性为含有机质成份的亚粘土和含淤泥质的
亚粘土组成 。 并从中各取一块样品 , 获得数量较多的抱粉 。 在 7 。 80 米分
析出 8 53 粒 , 5 . 40 米分析出 697 粒 。 从两处袍粉组合情况来看 , 乔木植物
较 1 1 . 50 米处 , 增加至 10 . 4 % , 和 15 . 5% , 主要成份有云杉、 松和桦 , 还
— 8 7 一
有少量的冷衫、 愉和柳等 。 其中针叶树种占乔木植钩的 34%和9 3% 。 值得
注意的是出现 了较多云杉花份。 草本植物以篙为主 , 同时伴生有水龙骨等
旅类植今 可占 2” · 2%和 落` · 8% 。 由于从该剖面的 “ · 4“ 米 lC ` 年今测定为 2 5 3 7。士 58 。年。 说明在 2 5。。。 年左右茸山一带曾经分布着主要由云杉 、
松 、 桦等组成的森林 , ,林下有菊、 ·蓄 、 获 、 禾本科和稼草等草本植物以及
水龙骨旅类植物分布 。
5
, 荒山东风砖厂自然剖面 _
该剖面位于哈尔滨东郊荒山嘴以西 , 距市区 场公里 。 地貌属于河间
平原向滨东丘乒过渡的山旅倾斜平原 。 侮拔高度 , `80 米 , 第四纪出露厚度
53 .’l 粗 自下丙上主要由中砂层 、 亚粘土 、 中细砂 、 古土壤层 、 一 黄土状
亚粘土和丰壤层组成。 据抱粉组合大致分为三段 。 `
. 距地表 4 6 . 0 0一 28 . 50 米 , 岩性由中砂 、 亚粘土、 中细砂 组成 。 从
4 3
.
0 0 米和 2 9 . 8 0米处取样经热释 光 测 年 , 分别为 72 X 10 ` 士 3 6 0 0 0 年 、
3 6 x 10
魂土 18 0 0 年 。 从该段采集的五块样品 , 分析的抱粉组合以草本植物
为主 , . 均占90 %以上 。 其中以稼草为主 , 其次是篙、 获 、 禾本科。 乔术花
粉有棒 , 桦 榆等。 该段乔木最高占祝 8% , 未风释类植物 · 当时可能为
稀树草原 。
. 距地养“ 8 ` ” ”一“ · ” ” 米 , 考性申黄土和黄土状亚粘土组成 , 从 26 . 0米、 1 4 . 0 0 米和 6 。 50 米处取样 , 经热释光年令测定 *分别为芬 X 10 ` 土 1 1 0 0 0
年 , i 2 . s x i O4土 6 3 0 0年 , i o x i o 4 士 5 3 0 0年。 经抱粉分析在 2 6 。 0 0 米仅获得 2 1
粒抱粉 , 而在 “ . 0 米和 6 . 5 米则分别获得 16 7粒和 18 在粒抱粉。 三块样
品抱粉组合均以草本植物为优势 。 、 2 .6 的米处 21 粒抱粉均为草本 植 物。
1丸 0 米和 6 。 5米处草本植物分别为 95 . 7%和 85 % , 并且都以律草为主 。
其次是葬和禾本秋 乔木植物占 ` · “ %和 “ · 4% 一有桦 、 松和株等。 可见该地在 2 3。。。。一 1。。。。。 年间为稀树森林草原或草原。
从 6 . 5 0一地表,
令为 2 7 8 0大1” p年* 。
岩性为黄土状亚粘土 。 0 . 30 米处采集 cl J 样品测定年
从 0 . 30 米取得的抱粉组合与上述的
数量增加 , 西且种煞丰富 。 乔木植物上升到 l “ · 2线, 以松丧
段
、 桦
和愉为主 。 ·其次见少量的柳 、 棒、 根和个别的冷杉 、 云权 鹅耳沥和胡
另该桃 。 草本植物以篙为主 。 其次是荣、 菊、 ` 禾本科 、 要、 二莎草和律草等 。
外旅类植物由前述没有 , 到出现 2 1 . ` % , 其次以水龙骨和指环抱为主 。
地可能为森林草原植被 。 林下生长着水龙骨 、 石松 。 ( L夕` p Pdo 佃耐 、 中国
. 热份光年令 , 定由中国科学眺地质所魏 , 加
. 破闻位素年令洲定由中日科学院古脊妞动钧与古人类研究所
一 8 8 -
旅 、 光面三缝抱等旅类植物 。
6
.顾乡屯房地局砖厂自然剖面
该剖面位于哈尔滨西南大约 5公里的一级阶地 。 地貌属松花江河谷平
原 。 剖面总厚 1 4。 3 0米 , 自下而上由亚粘土 、 土壤化亚粘土 、 黄土状亚枯
上组成。 分别在 n . 0 米 、 9 . 0 米 、 4 . 10 米和 2 . 0 米各采集一块样品 , 进
行抱粉分析 。 并从该剖面深 6 . 0 米和 4 . 10 米古土壤层中取样 , 进行 lC `
年令测定 , 年令分别为 3 6 60 士 3 2 7 0 年和 3 0 2 0 土 8 70 年。 由于样品 难以
划分抱粉组合带 。 在相当于顾乡屯房地局砖厂的顾乡屯食品厂剖面 , 取热 .
释光测定样品 , 在 n . 50 米 , 8 . 80 米 , 5 . 20 米和 2 . 80 米的绝对年令分别
为 : 5 3 8 0 0 士 2 7 0 0年 , 4 1 7 9 1士 2 10 0年 、 3 3 6 5 3 士 1 9 0 0年和 1 7 8 5 3 士 8 9 2年。
距地表 1 4 . 30 米一 6 . 0 米 , 出露岩性下部为黄灰色亚粘土 、 上部为黄
褐色亚粘土 。 在距今 6 0 0 0 0 多年沉积的 n 。 0 米处 , 统计出 32 3 粒抱粉 `
在距今 4 2 0 0 0 年沉积的 9 . 0 米处统计出 19 0 粒抱粉 。 从抱粉组合可见 , 两
者都是以草本植物花粉为主 。 分别占 91 % 和 97 . 4 % 。 并且都以篙 、 冀 、
禾本科和律草 ( H u二。 l : : ) 等中旱生草本植物为主 。 律草均占 50 %以上。
木本植物仅占 8 . 4% 和 2 . 6% 。 藏类植物个别出现 。 总括两处抱粉组合仅
应在 5 0 0 0 0一连。。。。年期间 , 顾乡屯一带的植被为草原 。 气候较干 。
然而在距地表 6 . 0 米至 4 . 0 米出露的黄褐色亚粘土中 , 所夹的古土
壤化层 , 4 . 10 米采的样品 , 经 lC ` 年令测定为 3 0 2 0 0 年 , 同深度分析出 .
8 15 粒抱粉 。 其组合与 12 . 0 一6 . 0 米的组合迥然不 同。 乔木花粉的比例
上升到 3 1 . 8 % , 其中桦占绝对优势 , 可达 30 . 3% , 并且有少量的栋 、 榆 、 柳
(S
。 h x) , 胡桃等花粉 。 与此同时草本植物下降至 6 6 . 4% , 其中仍然以律
草 、 篙 、 藐和禾本科为主 。 截类比例仅有 1 . 8 % , 并以水龙骨为主 。 这一 ` 分
组合明显反映植被由草原演替成森林草原 。 说明距今 3 0 2 0 。 年时 , 顾乡屯
当时植被为森林草原 , 气候温湿 。
从地表 4 . 0 一 0 . 30 米的黄土状亚粘土中 , 分析得到的飞67 粒抱粉中 ,
所反映的抱粉组合与 12 . 0 一 6 . 0 米中的抱粉组合基本一致 。 章本占绝对
优势 , 可达 9 2 . 9 % , 以篙、 藕 、 禾本科和律草为主 。 木本仅占 6 . 2 % , 旅
类不足 1% , 与此层位相当的顾乡屯食品厂 2 . 8 米的热释光年 令 为 1 7 8肠了
士 8 92年。 据此推测顾乡屯地区在 1 7 0 0。 多年当时气候干冷 , 植被为草原 。
三 、 哈尔澳地区第四纪以来的 . 物群发展和气傲变化
哈尔滨市位干北纬砧 ’ 4 1 ` , 东经 126 ’ 3 7` , 年平均气温为 3 . 5℃ , 年降
水量 5 2 6 . 6毫米 , 植被分区应属于温带针阔叶混交林区② , 由干长期遭受
一 8 9 一
人为活动的影响 , 平原区自然植被保存甚少 。 现在植被为草甸 、 草原、 愉
树疏林 (8 〕, 在一些沟谷的湿润 处 , 例如 荒山尚保存沟谷 森 林 或 灌木群
丛〔场〕, 植被的组成成分主要包括蒙栋、 春榆 、 家榆等乔木树种 , 蔷微科 、
最李科等灌木丛 , 以及豆科 、 菊科 、 禾本科 、 莎草科 、 水龙骨科等草本植
物 。 鉴于哈尔滨地区现代植物区系和植被分区不仅受现代生 态 条 件 的支
配 , 同时亦与漫长地质时期发生的地理和气候的变化密切相关 。 通过对哈
尔滨地区钻孔和露头剖面的抱粉分析资料有助于 了解哈尔滨地区第四纪以
来的植被发展和环境的变化 。
位于哈尔滨松花江公路桥 , 桥一 5 钻孔揭示 , 在早更新世关家窝棚组
之下呈不整合接触的泥岩 (白噩纪风化壳 ) 中 , 曾分析出丰富的抱粉 , 其
中在井深如 米的 5 一 7 号样巾, 统计抱粉 3 0 0 0 余粒 , 从抱粉组合特征得
知 , 在哈尔滨地区曾繁盛过蔗类植物 , 其中以秒锣为主 , 其次有莎草旅 、
海金沙 、 金毛狗等 。 裸子植物则有苏铁 、 雪松 、 杉科 、 罗汉松等 。 上述植
物现一般局限分布于热带 、 亚热带 , 有些 (例如秒锣 、 金毛狗 、 苏铁等 )
则分布于潮湿的热带雨林中。 显示出白圣纪的植物群面貌 , 说明在一亿多
年前 , 哈尔滨地区如同当时全球性气候一样都很温暖 , 昼夜间 、 冬夏间的
差异较少 , 与北京白蛋纪植物群非常相吸 .st 1幻。 尽管从桥一 5 孔出露的白
圣纪风化壳中还见到少量的篙、 蓉 、 禾本科 、 莎草等草原 、 草甸成分 。 但
未见典型的早第三纪植物组合特征 。 很可能受构造运动影响 , 哈尔滨地区
第三系地层缺失 。 然而从大庆钻孔抱粉分析说明在早第三纪时 , 松嫩平原
中部的植被应属亚热带针阔叶混交林 , 植被主要由山毛棒 、 香藏 木 、 恺
木 、 桦木 、 锻 、 榆 、 栋、 胡桃等温带落叶阔叶成分组成 , 同时又有较多的
枫香 、 山核桃 、 枫杨等亚热带落叶阔叶树种 , 灌木有杜鹃 、 忍冬 、 冬青等 ,
当时淡水湖沼 中尚生长水藏 、 狐尾藻和短棘盘星藻 (P 。 d “` t lu , ob , ” 。哟 ,
松 、 铁杉 、 杉 、 云杉等与落叶阔叶树种混交或生长在高的山地 。 说明在早
第三纪时松嫩平原气候仍属于北亚热带
-
暖温带 。 当时气候较今温暖潮
湿 。 湖沼发育。
新第三纪以丸 我国的古地理轮廓已接近现代 。 深居内陆的西北地区
受青藏高原等及其巨大山岳的屏陈作甩影扁 改变了水热条件 , 使之气候
日趋干旱 (7 , l8) , 又加 上上新世晚期以来全球性气温普遍下降 , 某些植被
组成成分因不能适应环境条件的改变 , 有些科属减少或消 失〔1 , 习 。 单就
哈尔滨地层看尚难以确定新第三纪的植被和气候特征 。 但从松级平原钻孔
珍粉资料令看新第三邻仍有少量山核桃 、 水青冈 、 枫杨。 总的看是以具有大
于二甲砂 , l翻扒 松徽平像西郁第四 纪抽粉组合与古气侠。
一 任0 一
垦菜黄花序的落叶阔叶植物 (如桦 、 榆 、 栋 、 胡桃等 )。 . 在植被组成成分
中草本植物增加 , 显示气候较前千凉 。 ’ . 一又
进入最近 2一 3百万年的第四纪 , 哈尔滨地区同样受全球性气候变化的
影响 , 出现了冰期 、 间冰期气温的波动 , 造成湖沼消长 , 冰缘现象扩大和
古土壤发育。森林和草原的交替。 尽管当前对第四纪的时间界线 , 划分标准
认识不一 , 但我们仍能依哈尔滨第四纪地层层序 , 出现的抱粉组合特征推
测植被 , 进而讨论环境的变化 (见图 5 : 柱状剖面对比图 o)
在早更新世早期沉积的罗家窝棚组 , 依其磁性地层的研究 , 年令为距
今 25 。二 23 。万年 。 该组之下的 白里系风化壳中, 除见到优势的白至纪抱粉
组合 , 还有较多的篙 、 辈、 禾本科 、 律草 、 菊等草本植物花粉 , 显示第四
纪早期气候变冷变干的特征 。 但在 8 1一 3号孔 1 08 米的砾石层中的抱粉 ,
徐出现大量的禾本科植物花粉外 , 还见到桦、 棒 、 株等温带落叶阔叶乔木
植物和松 、 云杉等针叶植物花粉 , 表明在 2 50 万年左右 , 哈尔滨平原尚有
局部温带针阔叶混交林生长。 当时气候较风化壳沉积时期出现的第四纪抱
粉组合 , 反映的气候转暖湿 , 因此局部水域尚有香蒲生长 。 `
乳丁通过对 8 1一 3 孔 9 9米的 6。。。余粒抱粉统计 , 表明在关家窝棚组沉积时
期 (依磁性事件推测年令为 230 一21 0万年 )哈尔滨滨东丘陵地区广泛分布着
由桦 、 棒等组成的温带落叶阔叶林 , 林下草本植物主要为篙和水龙骨。
由于多数桦林是在多种针叶林或落叶阔叶林被破坏后发展起来的次生
林 , 林下灌丛和草本植物不多 。在关家窝棚组中 , 由于未见寒温带针叶林树
种 , 但却见较多的水龙骨 , 因此有可能表明当时气候较今温暖 , 很可能是
落叶阔叶林破坏后出现的次生林。 相当于早间冰期的一个较冷阶段 。
早更新世 白土山组 , .古土磁测年为 21 0一 10 0万年 , 与该组相应的抱粉
组合带 , 包括哈尔滨河间平原的 79 一2。孔的 H l 、 H n 、 H l 带 , 79 一5孔
的 C il l 、 C h l 和 7。一2 9 孔的 5 1 和 5 1 带。 就 H l 带组合表 明 在 白土
山组沉积初期 , 当时哈尔滨地区主要由篙、 琴 、 菊 、 莎草等组成的草原 、
草甸植被、 气候干冷 。 至 H 获和 C h 工带由性喜冷湿的云杉、 冷杉 、 桦等
乔木树种组成寒温带针阔叶混交林 , 由于当时湖沼面积扩大 , 香蒲 、 狐尾
藻和绿藻等沼生和水生植物繁盛 , 湖沼边缘招泽化 , 出现淤泥质沉积 。 至
H ln 和 C h n 带 , 植物抱粉种类增多 , 抱粉含量高 , 在落叶阔叶树种中, 除
桦外 , 还有栋 、 枪木 、 榆 、 锻 、 胡桃、 械福 棒等。 寒温带的针叶树种甚
少 。 但见少量喜温凉湿润气候水青冈和第三纪广泛分布的铁杉生长。 以及
水生植物中香蒲、 孤尾藻` 双星燕和菱角 ( r 匆 Pa) , . 表明在白土山组沉积
一` 段时期 。 哈尔滨地区植被应是暖温带落叶阔叶林 。 湖沼发育 , 有可能说
一 牙i 一
~
明这是一个气侯温暖潮涅的间冰期 . 从年令和抱粉组合特征 , 有可能和段
万调等所划的狮子山一都阳间冰期进行对比山〕。
总之 , 白土山组沉积前熟 气候于冷 , 植被属草原 , 而后期气候暖
湿 , 植被已演替成温带落叶阔叶林 。
荒山组据磁性地层和热发光年令侧定 , 时间界限为 距 今 10 一 25 万
年。 相当 79 一 2 0孔的 H万带 , 7 9一 5 孔的 C五1 带 , 8 1一 3 孔 G l 带部分
样品 , 以及荒山东风砖厂的荒山小组。 尽管它们产地不同 , 但就当时植被
和气候趋势是比较一致的。 总的看该组抱粉贫乏 , 当时以中早生的草本植
物为主 , 组成森林草原型植被 ` 例如在距今 7 2一 36 万年的荒山植被 , 以草
本植物为优势 , 主要由中旱生的徐草 、 篙 、 葬 、 禾本科等组成 , 并在温度
条件较好的沟谷和山麓保留了少量的乔木植物 (桦 、 榆 、 恺木等 ) , 因而
证明在在荒山组沉积一段时期 , 气候较白土 山组干旱 , 森林面积减少 , 草
原面积扩大 , 湖沼消退。
哈尔滨组 , 地层属晚更新世 , 热发光浏定年令为距今 2 5一 7 万年 , 在
81 一 3孔和荒山东风砖厂剖面均有出露 。 其中在 8 1一3孔中虽然热发光年令
翻定 3 1 . 0 0 米和 1 6 . 5 0 米分别为 2 3 x i o 4 土 1 1 5 0 0年 、 i 2 . 6 x l o` 士 6 5 00年 ,
遗撼的是受沉积环境限制未分析出抱粉。 在荒山东风砖厂剖面 2 6 . 0米 (年令
为距今 2 3 x 1 0 4 士 1 1 0 0 0年 , 1 4 . 0 米 (年令距今 1 2 。 S X i o 4 士 5 3 0 0 年 ) , 6 . 5 、
来 (年令为距今 10 x 10 魂士 5 3。。年 ) 热发光测年结果可见 , 在距今 23 一 1介
万年左右东风砖广附近植被主要由泽草 、 篙 、 龚科和禾本科组成。 同时又
见少量乔木植物 。 如 : 桦、 松、 振等 。 映少水生及蔗类植物 。
晚草新世顾乡屯组 , 距今 了一 1 . 1万年 。 出露于荒山士沟南坡 、 顾乡
屯房地局砖厂、 食品厂等 。 热释光测定年令表明 , 距今 5 一 4 万年 , 顾乡
屯的植被仍为草原 , 至 韧。0 年植被为森林草原 。 乔木树种主要 由桦和
探 、 榆、 胡桃等组成 , 林下草本植物种类不多 。 说明在 3 0。。。年左右 , 颐 -
乡屯地区森林面积扩瓜 草原面积缩小 。 在距今 17 857 士 892 年的抱粉组合
反应出哈尔滨地区 出现的是由篙 、 藕 、 禾本科和薇草组成的草原或冰缘植
被 , 表明啥尔滨地区与我国华北一样进入全球性气候干冷时期 。 鉴干哈尔
该地区晚更新世晚期的植物化石和抱价组合以及 年令 数据 积累 资 料较
多〔`于; , i卜 l) 二 结合我们所作剖面 , 大致将哈尔滨晚更新世晚期 5 0。。。一
1 10 0。年的植 被和气候划分三个阶段。 ! ( 1 ) 53。。。一 3 8 0。。年气候干冷 ,
` 由徐草 、 荡 、 袭 、 禾本科等组成章原植玻 。 , ( 名 ) 3 8。。0一1 8 0 0 0纸 荒山、
翻面有关冰缘现象报朱 动植物化右的研究 , 几 表明在距今 3。。0 0 年左右 ,
寒滋带针阔升混交林扩展到哈尔截地位蕊、 、 当时气候涅冷 、 溯沼较发育 , 一 随 .
一 蛤 一
之森林退缩 , 草原面积扩大 , 湖沼面积缩小 , 转变为以草原为主的干冷时
期 。 ( 3 ) . 工8。。。一 1 1。。。年 , 植被与第一阶段相咸 仍以中旱生的薇草 、
李 、 篙和禾本科为主、 是末次冰期中又一次千冷时期。 丁
全新世距今年令约 1 . 1万年 , 至今 , 出露于高河漫滩 , 低河漫滩和现
代河床 。 从河间平原上的 79 一 2。孔的 H V 带和 79 一 5 孔的 C h 那带 。 抱粉组
合表明高河漫滩沉积时期 , 哈尔滨地区不仅乔木植物增加 , 而且组成种类
复杂 。 植被应为暖温带针阔叶混交林 ; 草本被物除盆外 , 还有大量的水龙
骨生戈 _ 由于出现了眼子菜 、 狐尾藻、 双星藻和环纹藻扩因此推测当时哈
尔滨地区高河漫滩上有淡水 、 静水湖沼分布 。 是冰后期气候比较 适一宜的
时期 。
从荒山东风砖厂距今 27 幼年的抱粉组合 , 悦明在乔木树种中, 除温带
落叶阔叶树种 (如桦 、 拣 、 恺木 、 极 、 榆 、 柳 、 棒、 胡桃 、 鹅耳杨 )之外 ,
还有少量松和个别的云杉 、 冷杉生长` 草本植物不仅有中早生 的 草 本植
物 , 还有湿生和水生植物 , 以及分布温带 、 暖温带的旅类抱子 , 同样表明
气候湿润 , 仍有湖沼分布。 但与高漫滩沉积相比有可能森林 、 湖沼面积均
有缩小 。
四 、 结 语
J
1
. 在第三纪植物群基础上发展起来的哈尔滨第四纪植物 群 , 受全球
性气候冷暖 , ,干湿波动的影响 , · 出现过多次森林和草原 、 草甸的交替 , 暖
期时植被属温带的落叶阔叶林和针阔叶混交林或草原 。 植被组成成分与现
在哈尔滨地区构谷森林接近 。 而在冷期分, 则出现由云杉 、 冷杉 、 落叶松
组成的寒温带针叶林和由篙属 、 冀科 、 禾本科、 麻黄等杂类草组成 的草
原 、 草甸和冰缘植被 。 表示气候经受冷湿和冷千的阶段。 事实上在、 个温
暖的阶段中 (间冰期 ) , 穿插短期凉或冷的阶段 , 同样在寒冷的阶段 (冰
期中) , 亦穿插短期温暖阶段 。 在 79 一 20 孔中, H 衣 H l 和 H 那带代表三
次冷熟 而 H m和 H Y则是二次相对温暖抵 ` 植被带受气候的波动影响 ,
发生水平和垂直带的移动 。
2
. 哈尔滨地区早更新世气候冷偏干 , ’ 巾期气候转温凉 、 之慰闰, 晚期
开始气候干冷而后气候转暖湿 。
3
. 中更新世抱粉在三个钻孔中均较贫乏 , 晚更新世晚期 (大约五万
年 ), 抱粉组合特征反映植被经历了干冷 , 湿冷和干冷的堆展过程 。
4
. 大约 1 1。。 0 年左右随着晚冰期的结 束 , 哈尔滨地区出现了气候明
_显回升 , 哈尔滨平原植被属森林和草原兼而有之的植被类型 。 与现今未受
一 9 3 一
人为影响的自然植被大体一致 。
5
。 哈尔滨地区钻孔和剖面的年令和系统的抱粉资料 , 说 明第四纪植
被对第三纪植被的继承性以及在同时间内 , 但在不同地貌单元内植被出现 -
差异性 。 为此 , 在考虑本区环境演变时充分考虑这一历史地理事实将是有
益的 。 .
`
6
. 第四纪冰期和间冰期的划分是一重要而又长期争论的 问题 , : 鉴于
我们尚未建立起具有时闻年表的冰期 , 冰缘期 、 间冰期的确切 抱 粉学证
据 , 务 因此在恢复植被 , 一 `再造环境时带有一定程度 的盲 性 , 有 ’待 深入的
工作。 ’ 了 一 _
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e o n s i s t i n g o f P i c e a
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Ab云e s , B e t u l a e t e . M e a n t i m e t h e a q u a t i e
p l a n t : s u e h a s T万Ph a , M , 了 f o Ph g l l u m a 红 d G r e e n a lg a e w e r e g r o w i n g
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H a r b i n
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i n d i` 一 t i o g th e e x i s t e n c e o f a w a r m t e单 p e r 母 t ` : e ` c l i班 a t e . i n t h e
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邝 s P僻 d“ t t o ` H住 a n g s k妙 f o `翻浮 t三o n ) w a s v e r y p o o r ly
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