青藏高原东部更新世中期植被多样性演化与机制

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生物多样性的形成及演变机制是21世纪急需解决的重大科学问题之一,也是进行生物多样性保护的基础。青藏高原发育有高寒地区独特的生态系统和生物多样性,丰富的物种资源和对气候变化的敏感性,使其成为全球生物多样性研究的热点地区。在全球变暖的气候背景下,青藏高原高寒生态系统及其生物多样性十分脆弱。对青藏高原古植被多样性的演化过程和机制研究,可为该地区今后生物多样性变化预测提供理论依据,为青藏高原生态保护和生态安全建设提供参考。  若尔盖盆地位于青藏高原东部边缘,是森林、草甸和草原等不同植被类型的交界地带。该区植被对气候变化十分敏感,同时还沉积有第四纪湖相沉积物,是开展长序列古植被多样性研究的理想区域。本研究以若尔盖古湖中心的ZB13-C2钻孔(33°58.163′N,102°19.855′E,海拔3434m)沉积物为研究对象,利用高分辨率(约1.2ka/样品)的孢粉记录,结合主成分分析、生物群区化和孢粉多样性等方法,重建了研究区更新世中期(1000-640ka)时期的古植被变化过程以及植被多样性演化历史,并探讨了该区域植被多样性演化的驱动机制。  主要结论如下:  (1)若尔盖ZB13-C2钻孔更新世中期(1000-640ka)时期的孢粉组合特征和生物群区化植被重建结果显示,若尔盖盆地及周边地区的植被景观以高山草原和高山草甸为主,以云杉为主的森林景观与之交替出现;灌丛景观和荒漠景观很少出现。  (2)若尔盖ZB13-C2钻孔孢粉多样性揭示的植被多样性变幅和变频较大,其演化过程可以分为3个阶段:早期(1000-791ka)植被均匀度在波动中升高,且高值出现的频次也较高,物种丰富度在波动中先下降后升;中期(791-697ka)植被均匀度相对较低而物种丰富度相对较高,二者的变化幅度相对较低;晚期(697-640ka)植被均匀度变化幅度略有升高,物种丰富度则在波动中缓慢升高。  (3)若尔盖地区的植被多样性在间冰期与冰期尺度上的变化最为明显。间冰期时,植被的物种丰富度降低而均匀度上升,冰期时则相反。将植被演替过程、植物多样性变化历史与全球温度记录进一步对比分析后发现,温度变化驱动若尔盖盆地植物群落组成和植被类型发生改变,进而触发植被多样性的变化。
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