中国现代花粉数据集

孢粉是重建古植被、古气候的重要基础数据。孢粉数据库对研究样点至区域和全球尺度上的古环境演变规律、古气候变化特征反演和古生物地球化学循环模拟等具有重要意义。该文收集整理了中国1960-2020年间发表和部分未发表的现代花粉数据记录, 包括样品编号、采样位置、采样地经纬度和海拔高度、样品类型、数据来源、数据类型、周边植被信息、参考文献、花粉类群及其含量等信息; 并对数据进行筛选和标准化等处理, 由此整合为中国现代花粉数据集。该数据集由4 497个现代花粉采样点的数据信息组成, 包括660个来自中国第四纪孢粉数据库数据, 1 763个前期整理发表的数据和2 074个近期收集的数据, 涵盖772个花粉类群。样品类型以土壤表层样品(3 332个)为主, 苔藓样品以及湖泊、海洋表层样品等为辅, 广泛分布于全国不同地理区域和植被类型中, 其中以温带荒漠区域(24.91%)和亚热带常绿阔叶林区域(24.02%)最丰富, 其次为温带草原区域(16.14%)和青藏高原高寒植被区域(15.83%)。数据按照来源可分为原始数据(58%)和数值化数据(42%); 按照数据类型可分为原始统计粒数的样点(59%)和以花粉百分比表达的样点(41%)。半个多世纪以来, 科研人员开展了大量的表层现代花粉取样和研究。本数据集虽然仅获取部分记录, 但样点覆盖了我国绝大多数地区, 可有效地用于古植被与古气候重建的现代孢粉与现代植被校验, 并将为中国孢粉数据库的建立与更深入的孢粉研究提供数据支撑。     

中国第四纪晚期孢粉记录整理

孢粉数据库是重建过去植被格局以及研究古气候变化和大气圈-生物圈-人类活动相互关系的基础,而孢粉取样信息的记录和整理是建立孢粉数据库的重要前提。该文在收集我国1960–2008年发表的孢粉研究文献的基础上,整理分析了第四纪晚期,尤其是2万年以来(全新世为主)全国孢粉采样点的信息,包括采样地点名称、详细采样位置、省份、采样点经纬度和海拔高度、样品类型、取样深度、孢粉样品数量、14C测年数量及年代记录、覆盖的时间段和参考文献。总结发现,我国目前共有2324个表土/湖泊表层花粉采样点和987个第四纪晚期的地层沉积剖面和钻孔,其中高质量的地层孢粉采样点714个。虽然我国以及部分国际上从事第四纪研究的科学家尽了最大努力开展中国疆域的孢粉学研究,但由于人力、物力以及地形条件的限制,在我国仍然存在部分孢粉采样的"地理空隙",比如北方和西北荒漠地区、青藏高原无人区、中南部山区和东部人类活动频繁区域。然而,该数据信息库的不断完善,将为中国第四纪孢粉数据库的建立奠定良好基础。     

川西高原松潘红土坡中新统马拉墩组孢粉组合及其古环境意义

文中研究报道产自川西松潘县红土坡的中新统马拉墩组孢子花粉植物群。迄今为止,人们关于青藏高原东北边缘新近纪古植被的所知甚少。红土坡马拉墩组孢粉组合的总体特征是榆科(Ulmaceae)、桦木科(Betulaceae)以及松科(Pinaceae)花粉比较丰富,蕨类孢子稀少。被子植物花粉在整个组合中含量最高,占孢粉总数的52.4%—84.4%;其次是裸子植物花粉,占13.8%—44.1%;蕨类孢子仅占1.2%—5.1%。被子植物中以榆科和桦木科花粉最多。榆科花粉可达孢粉总数的14.7%—28.8%,其中绝大多数是榆属(Ulmus),其他可能包括少许榉属(Zelkova)。桦木科花粉含量也很高,达12.6%—25.7%,主要为桦木属(Betula)和桤木属(Alnus)。此外,杨柳科(Salixaceae)、山毛榉科(Fagaceae)以及胡桃科(Juglandaceae)也有一定含量。这样的孢粉组合代表了以落叶阔叶树为主的针阔叶混交林。与此组成相同或相近的森林在我国现代落叶阔叶林或针阔叶混交林植被中很难见到。根据和同期与红土坡纬度相当地区的孢粉组合的对比,推测在早中新世当地的海拔高度已经超过1000 m,甚至达到2000 m左右,也即已经接近或仅略低于当地现今的高度。     

南京低山丘陵区表土及捕捉器花粉谱的差异探究

选取南京丘陵地区29处样点,分别搜集表土及捕捉器样品,开展两种采样方式下孢粉组合与植被关系研究。结果表明,南京低山丘陵地区花粉类型以松属、栎属、枫杨属、榆属、蔷薇科、菊科、禾本科为主,表土花粉组合较好地反映了现代植被特征。主成分分析可以大致区分人工草坪区、农田区以及森林区的样品。农田区表土花粉浓度最低,每克仅为4 964粒,农田的翻耕以及微生物环境是造成其花粉浓度低的重要原因;森林区花粉浓度(每克29 176粒)及花粉通量(49 358粒/平方厘米/年)均很高。人类活动的增强可能会造成孢粉浓度的下降。在探究本地区历史时期人类活动时,可运用孢粉浓度以及与农作物相关的孢粉类型的变化来分析。所有捕捉器样品的乔木花粉百分比均低于其对应的表土样品,其中以松属尤为明显。     

长白山北坡表土花粉组合及数量分析

吉林长白山植被垂直地带性是欧亚大陆从温带到寒带植被水平地带性的真实对照。通过对长白山北坡不同植物群落21个样点表土花粉组合及其与群落组成数量关系的分析,结果发现:(1)木本植物花粉占76.1%,木本植物与草本植物花粉比值(AP/NAP)约3.2,以桦属和松属为主;(2)岳桦云冷杉林和岳桦林花粉组合能较好地反映植物群落组成;红松云冷杉林花粉组合只能部分反映植物群落外貌;红松林的花粉组合不能较好反映植被特征;高山苔原花粉组合未能反映植物群落数量特征;(3)主要花粉类型中松属和桦属花粉具超代表性,云杉属、杜鹃花科和蔷薇科花粉具低代表性;(4)通过花粉相对含量,DCA分析能较好地区分不同植被类型,但是红松林与红松云冷杉林、岳桦云冷杉林无法区分。本研究可为本区古植被与古环境恢复提供新证据。     

新疆石河子南山地区表土花粉研究

天山作为亚洲大陆最大的山系之一,横贯于新疆的中部,成为分隔南、北疆自然地理区系的山系,它对花粉的传播、保存、搬运与沉积具有重大作用。根据对西北干旱区域新疆石河子南山地区一条沿着海拔高度从2400 m到300 m的样带所采集的23个表土花粉样品的孢粉组合图式和现代植被样方调查资料,探讨了北坡垂直带的植被与表土花粉之间的关系。该区表土孢粉谱可分为4个孢粉组合带,分别对应森林植被带、森林草原植被带、蒿属荒漠带和典型荒漠带。比较特殊的是典型荒漠带被划分为两个亚带,一个亚带是以蒿属、藜科占主要成分的典型荒漠带,另一亚带蒿属、藜科含量较高并含有大量沼泽蕨和芦苇植硅体,兼具典型荒漠和湿地特征。在海拔400 m以上,孢粉组合与现代植被的对应关系较好,带Ⅰ中较高含量的云杉花粉验证了以云杉为主的森林植被带。带Ⅱ中以云杉为主的乔木植物和含量较高的藜科、蒿属和蓼属等草本植物为主的孢粉组合特征与森林-草原植被带的植被特征较为类似。云杉属花粉在海拔低于1350 m的地方即林带下方所占的比例很小,一方面由于距林地的距离较远,另一方面,可能是山风气流对云杉花粉往下搬运的能力较弱所致。带Ⅲ的蒿属花粉含量较高,与该带植被中绢蒿较多有一定的关系,带Ⅳ以藜科为主的花粉组合特征代表了这个植被带的荒漠植被类型。但是在海拔400 m之下,带Ⅳ的亚带Ⅳ₂的高含量的沼泽蕨和芦苇植硅体的孢粉组合在一定程度上还代表了古湿地环境。通过该部分表土花粉组合特征与草滩湖剖面孢粉谱的对比,验证了当地农业种植选址的生态可行性,同时就开垦程度对环境的影响进行了初步探讨。另外,亚带Ⅳ₂的蒿属/藜科(Artemisia/Chenopodiaceae(A/C))比值比亚带Ⅳ₁高,可能与该样点受人为扰动较大有关。     

青藏高原东北缘表土花粉初步分析

通过对青藏高原东北缘不同群落19个样点的表土花粉组合特征及其与植物群落之间关系的研究,发现:(1)针叶林和高山灌丛的花粉组合特征与植物群落有较好的对应关系,落叶阔叶林和针阔混交林的花粉组合基本上能反映植被群落特征,草本植物的花粉组合未能反映植物群落的数量特征;(2)主要花粉类型中松属、云杉属和桦属花粉具超代表性,杜鹃花科、杨属和柏科花粉具低代表性;(3)通过花粉相对含量降趋势对应分析(DCA)能较好地区分不同植被类型。该研究成果可为本地区及相似地区的古植被和古环境重建提供基础和验证资料。     

阴山山脉东段花粉通量及其与表土花粉比较研究

阴山山脉东段蛮汉山和大青山山顶草甸、桦木林、虎榛子灌丛、人工油松林及杂草草原5个植被类型花粉通量与表土花粉对比研究发现,不同植被类型及同一植被类型不同样点花粉通量和花粉浓度差异明显,捕捉器样品花粉源区面积小于表土样品,能较好地反映样品点周围植被组成,但受虫媒植物和局地植物花粉影响,与表土样品花粉组合差异明显;表土样品中松属、桦属、蒿属及藜科花粉含量多高于捕捉器样品,表明这些花粉不仅易于传播,而且在表土中具有较强的保存能力;禾本科花粉具低代表性,花粉保存能力较低.地层花粉分析中应引起注意.     

青藏高原中部兹格塘错流域表土花粉的初步研究

通过对青藏高原中部兹格塘错流域12个样品的花粉资料进行分析,结果显示,花粉组合特征能够很好地反映流域植被的总体特征。研究区花粉组合主要以草本植物花粉为主,其中莎草科花粉含量占绝对优势,平均为58.1%,其次为禾本科花粉,平均为14.7%,还有少量的菊科、蒿属、蔷薇科、藜科、石竹科和毛茛科等植物花粉。同时,笔者利用禾本科+蒿属与莎草科含量[(G+A)/Cy]比值作为区分青藏高原中部兹格塘错流域高寒草原区与草甸区不同植被类型的依据,并认为其比值大于0.1为高寒草原区,反之为高寒草甸区。该研究为青藏高原中部及其它地区利用花粉重建古植被提供了重要的参考依据。     

东北长白山垂直林带下现代表土花粉与植被关系

在长白山北坡5个垂直植被带的林下采集29个表土(苔藓)样品进行孢粉分析,同时将其结果作对应分析.结果表明,除个别样品,在长白山垂直植被带的孢粉组合中乔木花粉占优势,其中以松属和桦木属最多,在各植被带均有分布.松属花粉最高含量出现在以红松为主的针阔混交林带的孢粉组合中;桦木属花粉则大量见于亚高山岳桦林带和以栎桦为主的阔叶落叶林带,但前者伴有耐寒、早的小灌丛杜鹃花属花粉,而在后者中则见有大量蕨类孢子.阔叶落叶林带的孢粉组合是以类型多、百分含量高的落叶乔木花粉和大量蕨类孢子为特征.亚高山针叶林带的孢粉组合中出现数量众多的云杉属花粉.在高山苔原带孢粉组合中虽然乔木花粉略占优势,但极少或不见蕨类孢子,与其他植被带比较,草本植物和小灌丛花粉明鲜较多,其中杜鹃属花粉含量在草本中占优势,其中出现苔原带的指示花粉--仙女木属.     

根据日本中部琵琶湖深井孢粉资料重建第四纪古植被和古气候及全球古气候对比

根据日本中部琵琶湖深井钻探资料研究了过去3Ma的古植被、地层及古气候。由湖底取得的200m和1400m样品的孢粉组合可分别划分出19个和37个带,反映了湖区及其周围自晚上新世以来的古植被和古气候演变史。在冰期阶时琵琶湖附近山区的典型植被为亚北极带,低地为冷温带。而在间冰期阶里山区一般为温带或冷温带植被,低地则主要由落叶和常绿树组成的温带和暖温带的植被。在进行过去3Ma古植被、古气候演变对比中,当地古气候史和以下资料显示出明显的一致,例如加勒比海、西太平洋及赤道海洋的氧同位素资料,地中海西部(Mallorca)的沉积旋回,欧洲中部的风成沉积序列,日本关东和新几内亚的海平面变化记录,以及在南美波哥大高地和以色列死海裂谷根据孢粉得出的古气候变化记录。     

东北长白山垂直林带下现代表土花粉与植被关系

在长白山北坡5个垂直植被带的林下采集29个表土(苔藓)样品进行孢粉分析，同时将其结果作对应分析。结果表明，除个别样品，在长白山垂直植被带的孢粉组合中乔木花粉占优势，其中以松属和桦木属最多，在各植被带均有分布。松属花粉最高含量出现在以红松为主的针阔混交林带的孢粉组合中；桦木属花粉则大量见于亚高山岳桦林带和以栎桦为主的阔叶落叶林带，但前者伴有耐寒、旱的小灌从杜鹃花属花粉，而在后者中则见有大量蕨类孢子。阔叶落叶林带的孢粉组合是以类型多、百分含量高的落叶乔木花粉和大量蕨类饱子为特征。亚高山针叶林带的孢粉组合中出现数量众多的云杉属花粉。在高山苔原带孢粉组合中虽然乔木花粉略占优势，但极少或不见蕨类孢子，与其他植被带比较，草本植物和小灌丛花粉明鲜较多，其中杜鹃属花粉含量在草本中占优势，其中出现苔原带的指示花粉——仙女木属。     

干旱区石羊河流域河水孢粉组合特征

石羊河流域初春和仲夏两季不同地点 ,洪水期、平水期 30个河水样孢粉分析显示 ,没有人类影响的情况下 ,河水样孢粉组合是由河流上游径流区的植物孢粉和采样点附近植被孢粉组成的 ,前者在孢粉组合中至少占30 %～ 6 0 %。河水搬运孢粉的能力非常强 ,可长距离、大量地搬运孢粉。孢粉组合中河水贡献孢粉的含量较高 ,如 :云杉属 (PiceaDietr.)花粉河水的贡献率在中下游可达 16 .5 %和 7.7%。采样时间、地点影响河水的孢粉组合和浓度 ,洪水期是孢粉搬运的主要时期。河水经过水库后 ,其中孢粉绝大多数沉积在水库中。     

干旱区石羊河流域河水孢粉组合特征

石羊河流域初春和仲夏两季不同地点,洪水期、平水期30个河水样孢粉分析显示, 没有人类影响的情况下,河水样孢粉组合是由河流上游径流区的植物孢粉和采样点附近植被孢粉组成的,前者在孢粉组合中至少占30%～60%.河水搬运孢粉的能力非常强,可长距离、大量地搬运孢粉.孢粉组合中河水贡献孢粉的含量较高,如:云杉属(Picea Dietr.)花粉河水的贡献率在中下游可达16.5%和7.7%.采样时间、地点影响河水的孢粉组合和浓度,洪水期是孢粉搬运的主要时期.河水经过水库后,其中孢粉绝大多数沉积在水库中.     

我国两种特有濒危榆树的花粉形态及其地史意义

应用光学显微镜对分布于安徽省琅琊山特殊生境条件下的2种特有濒危植物琅琊榆(Ulmus chenmoui Cheng)、醉翁榆(U.gaussenii Cheng)以及广布种白榆(U.pumila Linn.)的花粉形态进行了观察和比较研究。结果表明:琅琊榆和醉翁榆花粉粒扁球形或近球形,极面观上多为近圆形,或为规则和不规则的多边形,萌发孔主要是4—6孔,位于赤道或赤道附近。外壁纹饰主要是疣状纹饰。同时研究了采样点的地理位置、海拔高度、年降水量、年积温及生境等,特别提供了3月份的气候因子,得出这些花粉分布区的主要生态因子,为利用地层中相应化石花粉研究琅琊山地区古植被、古环境及气候变迁提供了现代孢粉学资料和依据,也为两个特有种的现代地理分布提供了科学依据。     

大青山调经子地区11kaB.P.以来的植被与生态环境演化

对全封闭湖泊调角海子的湖沼相沉积进行高分辨率采样,并通过＾１３Ｃ测年建立了样吕的时间序列;通过孢粉分析及孢粉资料的“地层约束聚类分析”,建立了主要孢粉类型的浓度和百分比图谱,划分出５个孢粉带和９个孢粉亚带,重建了区域植被演化历史,并据此初步探讨了区域全新世以来生态环境演化的规律。     

大青山调角海子地区11ka B.P.以来的植被与生态环境演化

对全封闭湖泊调角海子的湖沼相沉积进行高分辨率采样,并通过１４Ｃ测年建立了样品的时间序列;通过孢粉分析及孢粉资料的“地层约束聚类分析”,建立了主要孢粉类型的浓度和百分比图谱,划分出５个孢粉带和９个孢粉亚带,重建了区域植被演化历史,并据此初步探讨了区域全新世以来生态环境演化的规律。     

重庆喀斯特地区现代花粉组合与植被的关系

重庆喀斯特地区4种不同地貌单元的81份表土和苔藓样品的孢粉分析结果表明:(1)研究区植物孢粉组合共由109科属组成。除金佛山外,其他植被退化严重地区样点均以草本和蕨类植物占据优势(剔除石漠化治理大量引种的马尾松、柳杉和侧柏等乔木花粉),其次是乔木植物花粉(主要为马尾松),灌木植物花粉含量很低,显示该区植被退化严重;(2)孢粉组合的PCA分析能够很好地将研究区的现代孢粉组合区分开来,较好地反映了重庆喀斯特地区不同地貌单元的植被特征,特别是石漠化区植被退化严重的孢粉组合特征。生态保护较好、自然植被发育的金佛山地区具有106科属的乔木、灌木与草本孢粉类型,以及高含量的乔木花粉,而喀斯特石漠化地区的鸡公山(46科属)、青木关镇(56科属)和南平镇(50科属)则表现为乔灌木孢粉类型较少;(3)银杉作为金佛山特有的孑遗植物,其花粉含量明显低于松属花粉,说明其花粉不利于远距离传播;(4)随着土地利用强度的增加,现代孢粉组合中乔灌木花粉含量和种类越少,草本和蕨类植物孢粉含量越多,且以耕地杂草为主。因此,土地利用方式的变化是喀斯特石漠化区次生植被及其现代孢粉组合变化的主要影响因素。研究可为重庆喀斯特地区土地利用策略的制定,重庆及其周边地区第四纪古植被、古气候和古环境重建研究,以及中国孢粉数据库建设提供基本数据和科学依据。     

川西高原松潘红土坡中新统马拉墩组孢粉组合及其古环境意义

文中研究报道产自川西松潘县红土坡的中新统马拉墩组孢子花粉植物群。迄今为止,人们关于青藏高原东北边缘新近纪古植被的所知甚少。红土坡马拉墩组孢粉组合的总体特征是榆科(Ulmaceae)、桦木科(Betulaceae)以及松科(Pinaceae)花粉比较丰富,蕨类孢子稀少。被子植物花粉在整个组合中含量最高,占孢粉总数的52.4%—84.4%;其次是裸子植物花粉,占13.8%—44.1%;蕨类孢子仅占1.2%—5.1%。被子植物中以榆科和桦木科花粉最多。榆科花粉可达孢粉总数的14.7%—28.8%,其中绝大多数是榆属(Ulmus),其他可能包括少许榉属(Zelkova)。桦木科花粉含量也很高,达12.6%—25.7%,主要为桦木属(Betula)和桤木属(Alnus)。此外,杨柳科(Salixaceae)、山毛榉科(Fagaceae)以及胡桃科(Juglandaceae)也有一定含量。这样的孢粉组合代表了以落叶阔叶树为主的针阔叶混交林。与此组成相同或相近的森林在我国现代落叶阔叶林或针阔叶混交林植被中很难见到。根据和同期与红土坡纬度相当地区的孢粉组合的对比,推测在早中新世当地的海拔高度已经超过1 000 m,甚至达到2 000 m左右,也即已经接近或仅略低于当地现今的高度。     

中国草原区主要群落类型花粉组合特征

现代表土花粉组合与植被关系研究是推断过去植被演化的基础。对中国草原区 39个样点进行植被调查及表土花粉分析的研究结果表明 ,表土花粉组合可反映出草原植被的总体特征。大多数样品中乔木花粉百分比低于 5 %。蒿属、藜科是草原区所有样品花粉组合中最主要的成分 ,两者在花粉组合中所占比例多大于 5 0 % ,且人类活动越强或气候越干旱 ,蒿属、藜科花粉所占百分比越高。花粉组合不能反映群落结构特征 ,如建群种、结构、盖度等的差异在花粉组合中表现不出来。即使以禾本科为建群种的草原群落 ,禾本科花粉所占比例也多低于 10 %。花粉浓度在草原区花粉与植被关系研究中意义不明确。典型草原与荒漠草原花粉组合存在明显区别 ,无倾向性对应分析 (DCA)分析表明 ,典型草原区样品在第一排序轴的排序值多高于 0 ,荒漠草原区样品的排序值小于 0 ;典型草原区藜科花粉百分比一般低于 2 5 % ,花粉类型多样性指数大于 2 ,当蒿藜占花粉总数的 5 0 %以上时 ,蒿藜比值大于 2。荒漠草原区藜科花粉含量多高于 2 5 % ,蒿藜比值多为 0 .5～ 2 ,花粉类型多样性指数多为 1～ 2。蒿属花粉属超代表性 ,但在蒿类建群的群落中 ,蒿属花粉多低于其在植被中的百分比