中国东部石炭纪以来双气囊花粉富集规律与古气候演变

中国东部双气囊花粉首次出现于早石炭世末期,迄今已有近3亿年的历史。晚石炭世以来,包括松科、罗汉松科、古老松柏粉类、具缝双囊粉类、原始无肋双囊粉类及具肋双囊粉类在内的双气囊花粉,在地质发展历史上不仅仅展现为随时间的新老交替过程,而且呈现出明显周期性富集现象。3亿年来,双气囊花粉至少存在三个层次的周期性盛衰过程。一级周期时限约45-50Ma,双气囊花粉往往在其早期阶段富集出现,晚期阶段明显衰退。中国东部重要的双气囊花粉富集期包括：晚石炭世晚期一早二叠世早期、晚二叠世末期一早三叠世早期、晚三叠世末期一早侏罗世早中期、晚侏罗世晚期一早白垩世早期、早白垩世末期一晚白垩世早期、晚白垩世末期古近纪早期、新近纪中期至更新世。双气囊花粉盛衰过程的二级周期时限约15-17Ma,该级周期叠加在一级周期之上,并使其复杂化。一般情况下,在任意一个一级周期之内,前两个二级周期之早、中期阶段,双气囊花粉可达到较高的富集程度,而第三个二级周期内,双气囊花粉往往不甚发育,这是由一级周期本身的性质所决定的。双气囊花粉类盛衰过程还存在着超级周期性,这种超级周期由两个一级周期组成,时限约为100Ma。地史上,此级别周期有4期,其地质时限如下：石炭纪一中二叠世末期、晚二叠世早期一晚侏罗世初期、晚侏罗世早期晚白垩世晚期(马斯特里赫特早期)、晚白垩世末期至今。在同一超级周期之内,两个一级周期转折处双气囊花粉仍占据较突出地位,为弱转折所在。不同超级周期之间,一级周期转折处双气囊花粉含量急剧衰减,且喜热耐干孢粉类型富集出现,特化类型分布普遍,为强转折所在。双气囊花粉类盛衰过程还明显地与古气候演化、全球构造变动、海平面升降、缺氧沉积发育、以及盆地演化过程之间存在着明显的相关性。这些规律表明,全球自然背景演化过程有着统一的机制,而双气囊花粉类盛衰历史为发现这些自然背景演化过程基本规律,以及探索其演化机制提供了重要线索。     

花粉—气候因子转换函数建立及其对古气候因子定量重建

以中国北方215块表土孢粉样品分析结果中的13种花粉类型与4种气候参数为基础资料建立花粉-气候因子转换函数。同时选取内蒙中部调角海子DJ钻孔岩芯高分辨率孢粉分析结果为材料,定量重建该地区10000～2100 a BP古气候因子数值特征。研究结果表明:内蒙古调角海子地区进入全新世后温湿状况较前全新世有了明显好转,在中全新世形成最为良好的气候要素组合。最高年平均温度比现在高4℃左右,最低年平均温度比现在低2℃左右。7月份和1月份平均温度的分析结果表明,1月份平均温度变化趋势较7月份的更接近年平均温度的变化趋势,说明该地区冬季温度占主导地位。在气候转折时期,气温和降水随时间的变化梯度明显加强,波动幅度为4～5℃。     

植物对环境的响应--定量重建古气候的研究进展

生物演化的本质是生物遗传物质与外部环境的辩证统一。一方面,植物和环境的协调发展推动植物界自身的演化;另一方面,外部环境的改变在植物的形态结构、生理功能、繁衍机理,以至最终在遗传物质上留下痕迹,这就是植物对环境的响应。从长时间尺度上(可以达到上亿年)研究植物界的发生发展,是一个探讨和理解植物起源与演化的生命科学问题,也是从宏观角度认识生物演化和全球变化的相关关系的环境科学问题。目前,国际上对全球环境变化的研究,正在加大研究的时间尺度和提高研究的精确程度,即在距今百万年至数千万年,甚至更长的时间范围内,从定性到定量的研究和理解全球变化的过程、规律和机制,以便更有效地预测气候的未来变化。本文介绍了最近10年里,采用特有种气候分析法、共存分析法、叶相分析法、植物气孔参数与古大气CO2浓度变化的相关性,定量研究古环境和古气候方面所取得的进展。     

利用花粉—气候响应恢复察素齐泥岩部面全新世古气候的尝试

利用共向应面模型进行古气候重建是通过将化石花粉数据与花粉－气候响应模型进行相似对比分析来实现,研究结果表明,在内蒙古中部地区１万年来经历了凉湿期→冷暖干湿剧烈波动期,且有显、温干的气候组合→全新世温暖期→气候波动期的气候变化。     

利用花粉-气候响应面恢复察素齐泥炭剖面全新世古气候的尝试

利用花粉气候响应面模型进行古气候重建是通过将化石花粉数据与花粉气候响应面模型进行相似性对比分析来实现的,研究结果表明,在内蒙古中部地区１万年来经历了凉湿期→冷暖干湿剧烈波动期,且有凉湿、温干的气候组合→全新世温暖期→气候波动期的气候变化。经与传统、常规直观分析方法对比,利用响应面模型恢复的古气候数据基本上与采用常规方法得到的结论相符,但它能够提供更多的气候变迁细节,且能提供定量的古气候数据,便于据此检验全球变化模型的可靠性及可信度。据此可以认为,利用响应面恢复古气候是很有前途的一种新方法,对于两种方法所得结论的矛盾之处,还需要在增加用于建模的表土花粉数据的基础上继续进行研究     

长白山区晚更新世以来孢粉-古植被古气候重建及其与植被关系综述

长白山区分布的泥炭地与玛珥湖是孢粉的良好载体,适宜开展晚更新世以来孢粉分析重建古植被与古气候研究以对该区未来气候变化进行准确预测。几十年来,该研究经历了从定性描述—半定量重建—定量重建的三个阶段。随着对研究剖面样本采集密度的增加,研究者们也得以观察到更多气候变化事件,尝试提出了气候周期性变化规律,并初步探索了气候变化驱动机制;同时,为了提高定量重建古植被、古气候的准确性,对长白山区也开展了现代孢粉植被关系研究,并取得了一定成果。相信随着对现代孢粉植被关系认识的加深,古植被、古气候重建精度的提高,研究者能够更准确地预测未来气候变化。     

古气候定量重建—共存似然估计正态分布法的新认识*

利用植物估计气候是定量重建过去气候参数的主要途径之一。共存似然估计正态分布法(P-CRACLE)是一种基于生物分类学的气候定量重建方法,它利用全球范围内的植物分布数据来获取植物的耐受区间,并假定植物分布的气候变量沿正态分布,以此计算植物组合最有可能共存的气候区间。该方法基于全球现代植物样地较好地验证了该方法的可靠性,但在获取植物分布数据以及气候数据的处理方面仍存在不足。为更深层次验证该方法的可靠性,本文挑选了26个研究点,基于全球生物多样性信息设施(GBIF)数据库获取植物的全球分布资料,并使用两种分辨率(0.5弧分、2.5弧分)的气象网格数据(WorldClim 2.1)获取分布点的气候参数,引入传统的相互气候范围方法(MCR)与P-CRACLE同时计算研究点的气候共存区间。结果显示,使用不同分辨率气象网格数据的结果无明显差别, MCR和P-CRACLE获取年平均温度的平均分辨率分别为8.3℃、1.7℃,年平均降水的平均分辨率为1120 mm、280 mm, P-CRACLE获取的气候区间分辨率远比MCR更精确。随后,基于每一种植物分类群的气候参数到达研究点气候观测值的百分位,选取百...     

第四纪地层中壳斗科植物花粉化石及其与气候地理条件的关系

壳斗科植物花粉化石是被子植物花粉化石最为丰富的类群之一,在地史上自第三纪以来一直是中国各地质历史时期中植物区系的一个主要成分。据初步统计,我国第四纪地层中共发现壳斗科花粉化石有6属:Castanea,Castanopsis,Lithocarpus,Cyclobalanopsis,Fagus及Quercus,后者还分出含常绿栎类Quercus(E)和落叶栎类Quercus(D)两种类型。文中对6属中花粉形态相似的Castanea,Castanopsis和Lithocarpus 3属,以及Cyclobalanopsis和Quercus(E)花粉,从花粉粒形状和大小、萌发孔数量和形状、极面×赤道面的平均大小、最长极轴与最长赤道轴比以及外壁表面纹饰等多方面进行详细数值对比和照片对照,提出鉴定要点,希望能提高壳斗科花粉化石鉴定的准确性。同时,文中还讨论中国壳斗科各属植物生长的气候地理条件和生态环境。Castanopsis和Lithocarpus花粉化石分布中心范围在北纬28°—20°,反映该两属生长气候要求大约是年平均气温不低于15℃,年降水量不少于1 000mm;Cyclobalanopsis和Fagus花粉化石的产地在秦岭—淮河一线以南,生长的地理气候条件要求是1月份气温不低于0℃,年均温在8—15℃以上,年降水量不少于800mm的温暖湿润的生态环境;Castanea和Quercus花粉化石在全国各地均有发现,分布北界达北纬36°—50°,反映该两属生长的生态幅度较Castanopsis/Lithocarpus宽得多,基本的生长气候范围在年均温3.5—23℃,能够忍受1月份低于―10℃的寒冷,也能够经受7月份近30℃的高温考验,年均降水量约为500—1 700mm。希望该研究能为提高再造第四纪古植被和古环境,提供一些有说服力的气候地理条件的原始资料。     

滇南红河地区现代花粉雨特征及其与气候因子的关系

我国低纬度热带亚热带地区现代花粉雨与气候关系的研究相对缺乏。本研究以滇南红河地区43个水体(湖泊、水库和池塘)的表层沉积物为对象,探讨研究区现代花粉雨与气候因子之间的关系。花粉分析结果表明,木本植物花粉含量高,占优势的是松属、桤木属和壳斗科;次为草本植物,主要为禾本科、菊科和莎草科;花粉谱中蕨类孢子以三缝孢为主,藻类的盘星藻也常见。同时,通过红河地区13个气象观测站1961—2010年月观测数据的线性插值,获得了各水体的现代气候数据(温度包括1月均温、7月均温、春、夏、秋、冬季均温,以及雨季、旱季和年均温;降水包括春、夏、秋和冬季降水量,雨季、旱季和年降水量),并对现代花粉和气候数据进行冗余分析,以揭示影响研究区现代花粉雨的气候因子。冗余分析结果表明,春季、旱季和年降水量及7月、雨季和年均温是控制滇南红河地区现代花粉雨的主要气候因子,温度的增加导致常绿阔叶林占优势,降水减少导致松林占主导。本研究结果能够为滇南红河地区利用化石花粉记录的古气候定量重建提供重要的理论支持。     

中国东北样带（NECT）东部森林区的植被与表土花粉的定量关系

基于中国北东样带东部森林区８个植被样方和表土花粉资料,定量分析了每种植物与表土花粉类型的关系。结果表明：花粉类型与植物关系密切,在α＝０．０５的显性水平上,相关系数（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）Ｃ值大都在０．５以上;表土花粉组合与植物群落间有较大的相似性,相似系数（ＣＣ）大于５０％。采用定量描述花粉与植物关系的参数：联合指数（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ）Ａ、超代表性指     

热带雨林的孢粉垂直分布规律——以海南岛现代孢粉雨为例

热带地区环境变化对研究全球气候变化显得越来越重要,热带地区的古环境记录,特别是孢粉记录是恢复过去气候的重要方法,东亚热带地区在冰期－间冰期的气候影响下,生态环境主要表现为山地植被带的垂直升降,因此,定量恢复热带地区第四纪植被垂直移动的幅度,以及作为古气候的替代性指标进行数量化转换是热带地区孢粉研究的关键,然而,我国热带地区现代孢粉雨和植被的关系研究程度较低,给热带第四纪孢粉古生态的恢复和对比带来困难,本研究较系统地总结了海南岛从低地平原到五指山1860m的垂直植被带表土的孢粉散布规律,为热带地区孢粉古环境的重建提供了新的基础数据。研究结果表明,孢粉组合的变化与垂直植被带紧密相关,孢粉的多样性随海拔升高而降低,其中针叶类随海拔升高而增加,蕨类孢子则相应减少,在低地和低山丘陵,孢粉组合显示出为干扰的影响,如防风雨的主要树种木麻黄（Casuarina),行道树台湾相思（Acacia richii)和人为砍伐后大面积生长的芒箕（Dicranopteris)群落等在一些孢粉谱中特别高,尽管如此,孢粉组合反映的垂直植被带变化仍然是清楚的,海南岛由下至上可划分出5个表土孢粉组合带－低地人类强烈干扰带（＜400m):Mallotus,Casuarina,Pinus,Myrica,Palmae,Poaceaae,Dicranopteris:--低地质陵地带（400－800m):Quercus,Castanopsis,Mallotus,Myrica,Platea,Meliaceae和大量孢子（包括Dicranopteris);--山地下带（800-1200m):Castanopsis,Quercus,Podocarpus,Dacrydium,Cyathea和单缝孢子;－－山地上带（1200-1600m):Dacrydium,Pinus,Altingia,Quercus,Castanopsis;－－山顶带（＞1600m):Pinus,Rhododendron,Dacrydium,Symplocos.     

孢粉-植被-气候关系研究进展

随着全球变化研究的不断深入 ,第四纪孢粉学研究已取得了长足的进步 ,特别是近些年来 ,孢粉 植被 气候关系研究已成为世界孢粉学界的热点之一。空气孢粉学的研究在大气环境污染监测、花粉过敏症、农业收成预报和第四纪植被与环境重建等方面得到了广泛应用 ,并不断发展 ;近年来 ,为开展全球范围的古环境研究 ,各大洲相继建立了孢粉数据库 ,大量开展表土孢粉研究。中国第四纪孢粉数据库的建立 ,汇集了我国近半个世纪积累的孢粉资料 ,并利用中国第四纪孢粉数据 ,系统开展了中国现代表土孢粉、6kaBP(中全新世 )及 1 8kaBP(末次盛冰期 )的生物群区模拟及重建 ,建立了花粉 气候转换函数和响应面模型 ,并取得了良好的结果 ;冲积物孢粉学和环境考古孢粉学研究 ,也取得了一定成果 ,但研究还有待于深入 ;特征指示种花粉雨研究 ,对古生态环境重建也具有重要的意义。     

吉林农安地区晚白垩世嫩江组孢粉化石组合及其古气候记录

沈家屯剖面位于松辽盆地东南部吉林省农安地区,富含孢粉化石,岩性以泥岩为主,夹粉砂岩,属于嫩江组三、四段.本文通过对沈家屯剖面孢粉化石的分析,识别出Aquila pollenites-Dictyotriletes-Rugubivesiculites,Schizaeoisporites-Classopollis-Beaup...     

中国白垩纪被子植物花粉的宏演化

根据中国白垩纪被子植物花粉产出记录与形态构造分析以及与世界其它地区产出顺序比较,假设中国白垩纪被子植物花粉的宏演化序列,共划分为１０个发育阶段,归于７个形态演化期：１）欧特里夫期至早巴列姆期的无口器类演化期（含：１：１网纹无口器粉发育阶段）;２）晚巴列姆至晚阿普梯期的单沟类演化期（含：２：１。棒纹粉发育阶段;２．２,星粉－棒纹粉发育阶段）;３）早,中阿尔必期的三沟类演化期（含：３．１,三沟粉类－星     

我国常见孢粉化学成分研究

本文对我国常见的15种花粉进行了氨基酸、磷脂、碳水化合物、维生素、矿物元素、核酸、胡萝卜素、黄酮素、生长素等的分析研究,为孢粉生油、孢粉热变质与油气成熟度、孢粉埋藏学、孢粉壁结构、抱粉生理学研究以及我国花粉资源的开发利用提供了重要的科学依据。     

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。     

中国东北主要植被类型的分布与气候的关系

本文根据吉良的热量指标和作者提出的湿度指数,研究了我国东北主要植被类型的分布与气候之间的关系：1．确定了东北地区10个水平地带性植被类型的热量分布范围和水热指标的平均值。2．研究了东北山地垂直地带性植被类型的水热指标分布特点,并用定量指标讨论了东北东部山地岳桦林带的分布、大兴安岭存在山地冻原和东北植被区域的分界线问题。     

浙江宁海下南山组晚中新世古海拔与古气候定量重建

通过对浙江宁海晚中新世下南山组已准确鉴定23属植物大化石的现存属共存分析表明,它们的共存区间为:26°—30°N,107°—115°E,海拔为500—1200m。依据共存分布区间的常年气候资料,获得宁海晚中新世古气候参数定量数值为:年平均气温9.91—19.74℃;年较差18.31—30.68℃;最冷月均温-3.20—5.19℃;最热月均温16.73—26.44℃;年极端最高气温27.99—37.41℃;年极端最低气温-6.56—-20.16℃,年降雨量为1117.7—1546.4mm。推测晚中新世浙江宁海地区为亚热带山地气候,古湖海拔为500—1200m。     

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.     

中国沙拐枣属植物花粉形态及其在地层研究中的意义

通过光学显微镜和扫描电镜观察了中国沙拐枣属(Calligonum L.)11种植物的花粉形态。按扫描电镜下的外壁纹饰分类,该属花粉可分为4种类型,即:网纹-穴状具圆形或近圆形网眼、网纹-穴状具多角型网眼、网纹-穿孔和网纹-穿孔或小沟渠。它们的演化趋势是从前面类型依次向后面类型演化。根据花粉内孔的形状,沙拐枣属植物花粉可区别于蓼科其它属植物三孔沟类型花粉。