西楚科特卡全新世植被演替与古气候重建:北极圈东北亚未探勘区的孢粉学证据

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Quaternary International 1.9

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  本研究针对西伯利亚东北部楚科特卡地区全新世植被历史空白,通过5个新孢粉记录揭示早全新世温暖期木本植物北扩、中全新世气候恶化导致植被退化等关键演变过程,为北极圈古环境重建及气候变化预测提供重要基线数据。

  

北极圈东北亚地区的环境演变机制长期存在认知空白,尤其是西楚科特卡这类未充分勘探区域。该地区作为晚更新世"苔原-草原"生物群落的残存地带,其全新世转型过程对理解北极生态系统响应至关重要。尽管近年来古生态研究在北极加速推进,但楚科特卡西北部的Chaun低地、Pegtymel'河与Yurumkuveem河流域仍缺乏系统研究。俄罗斯科学院东北科学研究所等机构的研究团队在《Quaternary International》发表论文,通过多地点孢粉记录与放射性碳年代学分析,首次重建了该区域全新世植被动态序列。

研究采用三项关键技术:1) 野外原位采样获取泥炭、植物碎屑等有机材料进行加速器质谱(14C)测年;2) 孢粉组合带(PZ)划分法建立植被演替序列;3) 跨区域对比将El'gygytgyn湖等已知点数据作为参照系。样本来源于1999-2021年间采集的河湖相沉积物,涵盖Yurumkuveem河流域的Nyrki湖剖面等5个关键位点。

【Northern Anadyr basin】Nyrki剖面(67°51.382'N)的早全新世沉积层(8.7 cal ka BP前)显示高比例桤木(Alnus)、桦木(Betula)和落叶松(Larix)花粉,结合附近El'gygytgyn湖发现的落叶松宏体化石,证实当时年均温比现今高3-4°C。

【Radiocarbon dating】Chaun低地P-5剖面测年显示,灌木桤木在12.2-10.6 cal ka BP期间持续存在,其木质残体经海因里希·赫兹研究所加速器测定,校正后年代误差范围±40年。

【Holocene vegetation dynamics】中全新世起(约6 cal ka BP),各剖面木本植物花粉锐减,指示气候恶化。Pegtymel'河下游的南方苔原被现代寒漠植被替代,Chaun河谷的杨树(Populus)、柳叶菜(Chosenia)廊道林消失。

【Conclusions】研究首次证实:1) 早全新世北极圈木本植物北界较现今北移200公里;2) 中全新世降温导致植被带南撤的精确时间节点;3) 现代苔原植被格局直至晚全新世才形成。这些发现为构建北极生物群区对气候突变的响应模型提供了关键锚点,特别揭示了太平洋气团对东北亚植被演替的调控作用。D.V. Petrov团队强调,楚科特卡作为晚冰期"苔原-草原"最后的避难所,其全新世转型记录对预测当前变暖背景下北极生态系统命运具有独特参考价值。

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