《Global and Planetary Change》：Hydroclimate changes during the last deglaciation in Central China inferred from speleothem multiple proxies
编辑推荐：
青藏高原 Ngamring Co 湖花粉分析揭示18000年来植被与降水演变规律，发现中晚全新世降水减少导致植被从荒漠向高寒草甸转变，区域差异与西风带及夏季风活动减弱相关，并指出近期干旱化趋势。
韩圆圆|刘琳娜|孙哲|侯聚志|曹先勇
高山古生态与人类适应研究组（ALPHA），青藏高原地球系统、环境与资源国家重点实验室（TPESER），中国科学院青藏高原研究所，北京100101，中国
摘要
了解青藏高原中西部地区千年尺度环境演变的空间差异对于揭示气候变化机制至关重要。本研究分析了来自Ngamring Co的787厘米长的沉积物岩芯，该岩芯涵盖了过去18000年的信息，通过分析花粉来推断长期植被变化。此外，还利用了来自青藏高原中西部的现代花粉数据集（n=964）和化石花粉记录（n=6），通过加权平均偏最小二乘法（WA-PLS）以及莎草科/藜科比例（Cy/C）来研究过去降水变化。Ngamring Co的花粉谱表明，在18000至14600年前，湖泊周围分布着干旱的高山沙漠环境，这体现在低花粉浓度和大量外来树本植物花粉上；随后在10300年前转变为高山草原。此后出现了以莎草科、Artemisia、禾本科和Hippophae为主的高山灌木草原，而在3500年前后，这种植被逐渐被覆盖稀疏的高山草原所取代。定量重建和花粉比例显示，自全新世中后期以来，青藏高原中西部地区经历了明显的转变（特征为降水逐渐减少和干旱加剧），这种趋势从西向东逐渐减弱。这种干旱化可能与夏季季风的减弱有关。此外，花粉数据和观测结果表明，青藏高原中西部的沙漠化趋势最近有所变化。
引言
青藏高原对气候变化表现出异常敏感的反应（Chen等人，2015a；Yao，2019），使其成为环境研究的关键区域（Piao等人，2019；Shen等人，2022；Wang等人，2022c；Pu等人，2025）。近期研究表明，气候变化和植被变化具有明显的区域特征，这主要受到亚洲季风和西风的影响（Zhu等人，2015；Chen等人，2020a）。这些动态导致了青藏高原东部的湿润趋势（Jiang等人，2023）和西部地区的干燥趋势（Shen等人，2014），从而形成了不同的区域植被响应模式（Wang等人，2023），这一现象在气象记录、遥感和植被调查中都有体现。然而，由于这些指标的时间尺度有限，以及人类活动的影响，区域气候特征背后的机制仍存在不确定性或矛盾（Gao等人，2014；Chen等人，2020b；Jiang等人，2023；Wu等人，2024）。因此，研究长期环境演变至关重要。
青藏高原上分布着众多湖泊，它们是重建长期气候和植被变化的宝贵档案（Bird等人，2014；Zhu等人，2015；Conroy等人，2017；Cao等人，2023）。基于花粉和其他代用指标的湖泊档案提供了大量重要数据，用于重建全新世期间青藏高原的环境演变（Herzschuh等人，2014；Hou等人，2017；Ma等人，2019）。目前，现有记录主要集中在较为容易到达的地区，如青藏高原东部（Herzschuh，2007；Herzschuh等人，2009；Zhao和Herzschuh，2009；Herzschuh等人，2014；Wang等人，2014；Zhao等人，2020；Wang等人，2022a；Li等人，2023；Wu等人，2024）。一些研究，如来自Koucha湖（Cao等人，2023）和Zigetang湖（Herzschuh等人，2006）的发现表明，全新世晚期青藏高原东部地区出现了湿润趋势，这可能是一种长期气候趋势的延续。然而，来自青藏高原西部的记录，如Dagze Co湖（Liu等人，2024）和Sumxi Co湖（Van Campo和Gasse，1993）显示气候条件变干，植被覆盖减少，这与青藏高原东部的情况相反。由于青藏高原西部缺乏花粉记录和定量综合分析，使得对该地区整体特征的深入了解受到限制。
在本研究中，我们选择了位于青藏高原东西部过渡带的Ngamring Co湖进行花粉分析。利用高质量的花粉记录和现代花粉数据，定量重建了全新世以来的降水情况。我们的目标包括：1）提供自末次冰盛期以来的长期高分辨率花粉记录；2）从定量/半定量的角度评估花粉组合对降水的指示意义；3）揭示全新世中后期以来降水变化的区域空间模式和潜在驱动机制。
研究区域
Ngamring Co（北纬29.28°~29.33°，东经87.15°~87.22°，海拔4304米）位于西藏自治区日喀则市昂仁县附近。该湖泊面积为21平方公里，集水区面积为198平方公里（Lehner等人，2006；Zhang等人，2017）。该水体具有轻微的盐度特征（约5克/升），依赖降水和季节性河流补给，结冰期为12月至次年2月（Conroy等人，2017）。
现代花粉-气候数据集和化石花粉记录
现代花粉数据集（n=964）来源于青藏高原中西部地区，地理位置介于东经74.9°至96.0°、北纬28.0°至40.1°之间，海拔高度超过3000米（Cao等人，2014；Liu等人，2024），并补充了高原北部海拔800至3000米范围内的数据（Liao等人，2024）。这样做是为了排除东部季风活动和低海拔森林的影响，因此仅保留了西部地区的数据。现代花粉与气候变量之间的关系
青藏高原中西部的现代花粉组合显示，该地区以非树本植物（藜科、莎草科、Artemisia、Ephedra、蔷薇科）为主的干旱陆地植被为主。对现代数据集中的41个花粉类群进行了冗余分析（RDA），VIF值高于20（表1），表明这四个气候变量之间存在显著的线性相关性。在首先排除代表年变化而非季节变化的Tann后，主要花粉类群的生态特征
花粉浓度是指单位重量/体积中的花粉颗粒数量，相比花粉百分比能更好地反映过去的植被覆盖情况（Liu等人，2024）。在我们的记录中，第一阶段（18000至14600年前）恶劣的环境条件下，观察到丰富的树本植物花粉，其特征是花粉浓度低，且花粉类群主要表明干旱（例如藜科和Artemisia，见图3）。显然，这种条件不利于森林的生长，这一点在其他古气候研究中也有体现。结论
通过分析Ngamring Co湖的花粉，我们推断出过去18000年以来的植被和湿度变化。在18000至14600年前，该地区经历了干旱气候，形成了沙漠植被；随后在10300年前转变为高山沙漠草原。此后，湿润气候促进了高山灌木草原的生长，直到3500年前气候转为干燥阶段，形成了高山草原。定量区域降水重建结果进一步证实了这一变化。CRediT作者贡献声明
韩圆圆：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，正式分析，数据管理。刘琳娜：软件使用，调查工作。孙哲：资源获取，数据管理。侯聚志：资源获取，概念构思。曹先勇：撰写——审稿与编辑，监督，概念构思。利益冲突声明
我们声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
我们感谢所有提供花粉数据集以供本研究中重新分析的人士。本研究得到了“青藏高原地球系统优秀研究小组计划”（项目编号：42588201）和“国家自然科学基金”（项目编号：42401186）的支持。Cathy Jenks在语言编辑方面提供了帮助。
