青藏高原东北部若尔盖盆地全新世植被动态与生物多样性突变研究

本研究针对青藏高原(TP)高海拔地区生态系统对气候变化的响应机制这一关键科学问题，通过分析若尔盖盆地兴措湖高分辨率花粉记录(～9700年)，结合孢粉分析、生物群区重建和多样性评估，揭示了中全新世以来森林持续衰退的长期趋势，发现了3.5 cal ka BP(日历千年距今)植被最适期的显著崩溃及2 cal ka BP在稳定植被条件下由温湿解耦驱动的生物多样性突变，为高山生态系统未来响应气候变化的模型构建提供了重要参考。

　　

在全球气候变化背景下，被称为"第三极"的青藏高原(TP)的生态系统响应机制一直是科学界关注的焦点。这片平均海拔超过4000米的广袤高原，不仅对亚洲季风系统具有重要调控作用，其独特的高山生态系统更是对气候变化表现出高度敏感性。然而，受限于高分辨率植被记录的匮乏，科学家们对高原生态系统的气候响应阈值和生物多样性变化规律的认识仍存在诸多空白。特别是在全新世(11.7 cal ka BP至今)这一与当前间冰期气候条件相似的地质时期，高原东部植被如何响应气候变化？是否存在关键的生态转折点？这些问题对于预测未来气候变化下的生态系统演变至关重要。

针对这些科学问题，来自湖南师范大学等机构的研究团队在《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》发表了关于若尔盖盆地全新世植被动态的研究成果。研究人员选择位于青藏高原东北缘(海拔～3400米)的若尔盖盆地作为研究区域，这里是中国最大的泥炭地分布区，也是森林-草甸生态过渡带的关键区域。研究团队从盆地北部的兴措湖获取了高分辨率的湖泊沉积岩芯(XC-01)，通过系统的孢粉学分析、生物群区重建和多样性评估，重建了约9700年来的植被演变历史。

关键技术方法包括：1) 使用冲击钻取系统获取2.38米长的湖泊沉积岩芯(XC-01)，通过AMS¹⁴
C(加速器质谱碳十四测年)建立精确的年代框架；2) 高分辨率孢粉分析(平均分辨率～30年)鉴定植被组成；3) 采用生物群区(Biome)重建方法量化植被类型变化；4) 应用多样性指数评估古生态系统的丰富度和均匀度变化。

【研究结果】

¹
同步的植被转变事件
研究发现了五个显著的植被转变时间点(8.6、6.4、4.6、3.5和2.0 cal ka BP)，其中3.5 cal ka BP的转变尤为突出。通过对比若尔盖盆地四个沉积岩芯(XC-01、ZB08-C1、ZB10-C14和ZB10-C9)的木本植物花粉(AP%)数据，研究人员确认了这一转变的同步性，表明这是整个高原东部地区的区域性事件。

²
植被最适期的崩溃
在排除莎草科(Cyperaceae)花粉(可能高估局地水生植被)后，研究发现约3.5 cal ka BP出现了明显的植被最适期崩溃。这一时期AP%从约40%骤降至20%，与高原东部其他地区的转变时间一致，可能响应于全球性的4.2 ka气候事件。

³
生物多样性的异常增加
约2.0 cal ka BP出现了一个有趣现象：在植被组成稳定的背景下，孢粉丰富度显著增加。研究人员认为这与当时气候条件的特殊变化有关——温度上升伴随湿度下降，导致温湿解耦，创造了新的生态位，从而促进了物种共存。

【结论与意义】
这项研究首次在若尔盖盆地建立了高分辨率的湖泊沉积孢粉记录，揭示了全新世以来植被变化的三个关键特征：1) 不存在时间递变特征，而是表现为区域性同步变化；2) 3.5 cal ka BP的植被最适期崩溃是高原东部普遍现象；3) 2.0 cal ka BP的生物多样性突变揭示了温湿解耦对生态系统的新影响机制。

这些发现对理解高海拔生态系统的气候响应机制具有重要意义：首先，证实了高原东部植被对气候变化的敏感响应存在关键阈值；其次，揭示了在人类活动影响最小化的情况下，气候要素间的相互关系变化(如温湿解耦)可能成为驱动生物多样性变化的新机制；最后，为预测未来气候变化情景下高山生态系统的演变提供了重要的古生态学参照。特别是2.0 cal ka BP的多样性突变现象，为理解当前全球变暖背景下生物多样性变化提供了历史相似型。