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阿尔泰山位于欧亚大陆中部,横跨中国、哈萨克斯坦、俄罗斯和蒙古。该山脉不仅是东亚季风系统和西风系统相互作用的地区,也是东方文化和西方文化交融的重要地带。近年来,随着“草原丝绸之路”沿线考古研究的兴起,阿尔泰山以及周边地区的气候变化吸引着学术界的兴趣。已有的古气候研究结果显示,阿尔泰山及其周边地区全新世气候记录存在复杂性和不一致性。这些记录的复杂性和不一致性意味着:学界应在建立新的全新世气候记录的基础上,以更为广阔的视野重新审视和研究已有的全新世古气候序列,以期揭示阿尔泰山及其周边地区全新世气候变化的时空规律及驱动机制。为此,本文首先在中国阿尔泰山建立三根泥炭-湖相序列(娜仁夏、克拉沙子和三道海子)的全新世植被和气候变化历史。其次,本文重新整理阿尔泰山及其周边地区的31个全新世孢粉序列,并依据位点的分布将其划分为五个区域:哈萨克丘陵(a)、西伯利亚南部(b)、阿尔泰山-萨彦岭区(c)、蒙古高原西部(d)和新疆北部(e)。基于三个新序列的建立和区域资料的集成,本文得出以下主要结论: (1)娜仁夏序列孢粉资料揭示,约11,500cal.yr BP前该区域气候相当冷干,裸露的基岩地形是当时的主导景观;约11,500至7000cal.yr BP时段泰加林快速扩张,气候变得温暖湿润;接下来的3000年(约7000至4000cal.yr BP),泰加林明显萎缩,气候变得相对冷干;约4000cal.yr BP开始泰加林再次扩张,气候再次变得暖湿;过去1200年气候变得相对冷干。娜仁夏泥炭莎草纤维素碳和氧同位素(δ13Ccellulose和δ18Ocellulose)可能是区域湿度变化的代用指标,它们揭示,约8000年前之前是干旱的,而8000年前之后逐渐变的湿润了。与基于孢粉定量计算的干旱指数(RDI)的对比显示,δ13Ccellulose和δ18Ocellulose记录的湿度变化趋势与RDI较为相似,而RDI是基于孢粉定量重建的温度和降水的。这种相似性暗示,全新世以来湿度的持续增加是温度和降水共同作用的结果。 (2)克拉沙子序列孢粉资料揭示约10,000cal.yr BP前植被为苔原或者冷沙漠草原,气候相对寒冷干燥;约10,000cal.yr BP后泰加林开始扩张,气候变得暖湿,泰加林生物群落得分(biome score)的最大值出现在约8200至5500cal.yr BP之间;约5500至3200cal.yr BP,泰加林萎缩,草原植被扩张,气候再次变得冷干。通过与基于孢粉定量重建的干旱指数相对比,泥炭藓纤维素δ13Ccellulose和δ18Ocellulose也应该被看做是区域湿度的代用指标。泥炭藓纤维素δ13Ccellulose和δ18Ocellulose显示,气候经历三个阶段:低湿度出现在约9600至7800cal.yr BP阶段,高湿度出现在约10,500至9600cal.yr BP和约7800至3200cal.yr BP阶段。 (3)三道海子序列孢粉资料揭示约8700至4200cal.yr BP植被是草原,气候较为暖湿;约4200至2300cal.yr BP植被是高山草甸和苔原,气候变得冷湿;约2300至700cal.yr BP以莎草主导的草甸植被增加,而蒿属和藜科主导的草原植被下降,气候变得冷干。 (4)中国阿尔泰山泥炭植物(莎草和泥炭藓)δ13Ccellulose和δ18Ocellulose是区域湿度变化的代用指标,整体揭示中国阿尔泰山气候经历了干旱的全新世早期(约7000cal.yr BP前)、湿润的全新世中晚期(约7000cal.yr BP以来)。此湿度重建得到周边其他代用湿度指标的广泛支持。中国阿尔泰山全新世湿度变化主要受到西风急流南北移动的调控。详细来说,全新世早期暖阶段,偏干的气候主要与偏北的西风急流输送的高纬度区域的远源的低水汽通量有关。全新世中晚期随着气候的变冷,西风急流南移。南移的西风急流将更多来自中、低纬区域(地中海、黑海、里海一线)的水汽输送到阿尔泰山地区。而西风急流的南移是与全新世以来偏负的北大西洋涛动(NAO)和极地涛动(AO)耦合在一起的。 (5)阿尔泰山及其周边地区孢粉资料的集成结果揭示,集成的区域平均温度在约12,000至9000cal.yr BP时段是持续增加的,而随后自约9000cal.yr BP开始逐渐变冷了。低海拔地区全新世温度敏感地响应了北半球的夏季辐射。但是森林上限以上位点记录到的温度对太阳辐射有一定的延迟,这种延迟可能是由高海拔的冻土融化引起的。集成的区域平均干旱指数在低海拔地区(即哈萨克丘陵、西伯利亚南部、蒙古西部和新疆北部)呈现持续变湿的趋势。但高海拔区(即阿尔泰山-萨彦岭区)干旱指数变化在全新世早期(约10,000至6500cal.yr BP)与低海拔地区明显不同。再次,如此的明显不同也可能与高海拔的冻土融化有关。此外,推导的全新世降水指数表明阿尔泰山及其周边地区全新世以来湿度的逐渐增加是下降的温度和增加的降水共同作用的结果。