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我院黄恩清副教授研究成果在《Quaternary Science Reviews》上发表,揭示中国南方海相和陆相古植被记录差异的原因

  返回亚游官网主页   时间:2020-04-16浏览:13


20203月,我院黄恩清副教授题为“Wetland expansion on the continental shelf of the northern South China Sea during deglacial sea level rise”的文章在国际著名地学期刊《Quaternary Science Reviews》发表。

在第四纪冰期旋回过程中,华南湿润程度及其植被类型变化一直存在争议。陆地湖泊记录显示冰期时华南地区的地带性植被为亚热带落叶—阔叶混交林,气候依然比较湿润;然而南海海洋记录却显示冰期时周边陆地草本植物大量扩张,气候干旱程度似乎明显加重。目前文献还未对这种记录和解读的差异给出合理解释。

利用南海GeoB16602钻孔材料和分子生物标志物同位素技术,并结合已经发表的孢粉数据,文章对上述问题进行了探索。发现在冰期和冰消期时,海洋记录倾向反映南海北部宽阔陆架上的植被信息,因此与华南陆相古植被记录不一致。冰期时陆架上虽然草本植被扩张(主要是禾本科),但这些草本几乎都为C3类型。在冰消期,随着海平面逐步上涨,C4类型中的莎草科和禾本科植被显著增加。到了间冰期,陆架被上涨的海平面全部淹没,这时C3C4类型的草本植物都降低。

研究推测陆架植被类型演化与海平面波动引起的陆架地貌变化有关,而与气候干湿变化的相关程度较低。相比于间冰期,冰期时中国南方湿润程度可能只有小幅度下降,并不足以引起植被类型在森林和开阔性草地之间的巨大转换。陆架上草本植物扩张,主要是由于陆架前端滨岸地区适合草本植物生存。冰消期时,海平面上涨导致河道地形梯度变缓和淤塞,在陆架上形成很多积水环境(例如沼泽、湿地等)C4类型中的莎草科和禾本科植被在这种环境中形成竞争优势,因此丰度增加。在很多热带季风区,C4植被扩张往往指示气候干旱程度加深。然而在东亚亚热带地区,莎草科和禾本科里的C4植物却在潮湿的积水环境大量出现。现代植被调查也证实这个解释。因此,植被的气候指示意义因地区而异,需要具体分析。到了间冰期,草本植物只在滨岸平原地区较多出现。此时钻孔离海岸线距离比较远,因此沉积记录里草本植物丰度大幅下降。

此外,以往研究认为,中国陆架发育与新构造运动相关,其面积是在第四纪逐渐扩张的。本研究的确发现在距今43万年前的冰消期(Termination-V),当时并没有出现草本植物扩张现象,暗示当时陆架面积还十分有限。在距今34万年之后(Termination-IV),各个冰消期才出现C4类型草本植被扩张现象,并且扩张程度越来越明显,指示南海北部陆架面积变得越来越大。


1 冰期旋回中,南海北部陆架地貌与植被的演化示意图。

  


2南海北部陆架植被在冰期旋回过程中的演变。最近三次冰消期时C4植物中莎草科和禾本科显著增加。

  

本文共同第一作者和通讯作者为黄恩清副教授,我院研究生陈云如为共同第一作者。该项研究得到国家自然科学基金委(41776054, 41525020)、科学技术部(2018YFE0202400)等项目的资助。

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0277379119308777


撰稿:黄恩清

编辑:高小丰

审核:拓守廷


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