蒙古高原北部过去约14,000年古土壤记录揭示的环境演变及其气候驱动机制

本研究针对蒙古高原北部晚冰期至全新世古环境演变的关键问题，通过多指标分析奥尔洪河流域三个剖面的18个AMS 14C测年数据与古土壤序列，重建了14,000年来的气候-植被协同演化历史。研究发现该地区经历了晚冰期湿润-干旱转型（14-11.5 ka cal BP）、早全新世暖湿森林草原（11-9 ka cal BP）、中全新世干旱加剧（6.0-3.5 ka cal BP）及晚全新世湿润化等阶段，为理解中亚干旱区对全球气候系统的响应提供了陆相档案新证据。

　　

蒙古高原作为中亚干旱区与西伯利亚湿润带的过渡区域，其环境演变对全球气候系统变化具有"放大器"效应。然而，现有研究多依赖湖泊沉积记录，对陆相古土壤档案（Loess-Paleosol Formation, LPF）的关注不足，导致晚冰期以来高分辨率环境重建存在空白。俄罗斯科学院地理研究所联合蒙古国立大学的研究团队，选择奥尔洪河流域典型剖面，通过整合地层学、年代学和古生态学证据，首次系统揭示了该地区14,000年来的环境演变序列。

研究采用高分辨率采样策略，对奥尔洪、达尔汗等剖面进行18个AMS ¹⁴C测年构建年代框架，结合磁化率测量、粒度分析和孢粉组合鉴定等多指标方法。重点解析了5层异时性古土壤（Paleosols, PS）与风成-河流沉积单元的交替序列，通过土壤形态学特征（如腐殖质层发育、碳酸盐淀积）反演古气候条件。

研究结果显示：

1. 晚冰期气候震荡：奥尔洪剖面下部记录到阿勒罗德间冰阶（14-13.5 ka cal BP）湿润条件向新仙女木事件（13-11.5 ka cal BP）干旱化的转型，表现为PS5腐殖质-潜育层向砂质沉积的突变。
2. 早全新世最适宜期：11-9 ka cal BP发育的PS4黑钙土型古土壤（磁化率峰值达128×10^-8 m³/kg）指示温暖湿润环境，对应森林-草原植被扩张。
3. 中全新世干旱事件：6.0-3.5 ka cal BP出现多层风成砂夹层（粒度中值63-88 μm），反映蒙古高压增强导致的持续干旱，导致早全新世森林草原退化为干草原。
4. 晚全新世湿润复苏：3.5 ka cal BP后PS1发育与草甸草原扩张，可能与东亚季风系统周期性增强有关。

结论与意义：
该研究首次建立蒙古高原北部连续的古土壤气候序列，揭示出：1）晚冰期-全新世转型期存在百年尺度的气候突变；2）中全新世干旱事件（6.0-3.5 ka cal BP）与北半球冰量变化同步；3）古土壤发育阶段（PS1-PS5）对应全球性气候事件（如8.2 ka冷事件）。成果发表于《CATENA》，为理解中亚干旱区对北大西洋冰漂事件（Heinrich Events）和东亚季风的响应机制提供了关键陆地证据，对预测当代全球变暖背景下干旱-半干旱区生态响应具有范式意义。