东北地区人工扰动植被表土孢粉与植被和气候的关系

摘要

近年来,随着研究的深入,人们意识到人类活动不仅是驱动未来环境变化的重要因素之一,也是过去环境变化不可忽视的因素。孢粉作为一种较好的古环境代用指标,在古环境重建研究中起着举足轻重的作用。表土孢粉组合及其与植被和气候的关系,是利用化石孢粉恢复古植被、古环境的重要依据。越来越多的孢粉学工作者也开始关注人类活动影响下不同植被类型表土孢粉研究,以期更好地辨识过去人类活动信息并预测未来环境变化。
　　东北地区是中华文明的发祥地之一,距今6000年前,人类就已经在东北地区劳动、生息和繁衍。近代以来,经过大规模垦殖,人工植被或人工扰动植被已经成为最主要的植被类型。但有关东北地区人工或人工扰动植被孢粉组合研究未见报道。
　　本文拟通过东北地区87个不同类型表土孢粉分析,探讨不同植被类型、地貌类型及不同人类活动强度影响下的表土孢粉组合特征及其对植被和区域气候的反映程度,揭示孢粉对人类活动的指示程度,为更好地认识东北地区全新世以来的人类活动信息和预测未来环境变化提供基础数据。
　　东北地区地处森林植被带,人工扰动植被孢粉组合特征显示所有样点表土乔木花粉含量均高于30％,孢粉组合中主要孢粉类型与当地植被中主要类型一致,这表明人工扰动植被孢粉组合可以反映区域植被特征。同时,不同地貌单元农田孢粉组合存在一定差异,山区乔木含量最高且乔木花粉类型最为丰富;高平原丘陵区谷物禾本科含量最高;平原区松属含量最高,环纹藻数量较多。同一区域内,农田与荒地孢粉组合差别明显,荒地孢粉类型丰富,孢粉浓度较高(平均约为15074粒/g,最高87446粒儋),谷物禾本科数量低于10％;近旁的农田孢粉类型数量较少,孢粉浓度较低,平均仅为3910粒/g,谷物禾本科平均49.9％。主成分分析和聚类分析能够将荒地和农田、山地农田与高平原丘陵区和平原区农田区分开。人类活动是农田孢粉浓度降低的主要原因,孢粉浓度可以作为指示人类活动的重要指标之一。利用化石孢粉检测历史时期人类活动尤其是农业活动的状况,需要密切关注与农作物有关的花粉类型。
　　与中国北方几个区域孢粉组合对比结果显示,主要花粉类型和百分比含量与纬度及海拔的变化密切相关。不同植被带的人工扰动植被孢粉组合受区域植被、农作物种类和人类活动强弱等因素影响,存在着明显差异。谷物禾本科和十字花科花粉由山区向平原区逐渐增高,反映人类活动强度随海拔降低而逐渐增强的趋势。而谷物禾本科在不同区域农田中含量和浓度差异明显,则可能是由耕作习惯和气候差异等因素造成的。
　　人工扰动或人工植被仍可以较好地反映区域气候变化,RDA结果显示,东北地区人工扰动孢粉组合与年均温和最热月温度呈显著负相关,相关系数为0.73和0.81;和降水也有一定的相关性,相关系数为0.48。