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青藏高原东北部新生代植被演化的时空格局及其气候意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月21日 来源:Palaeoworld 1.7
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本研究针对亚洲现代季风-干旱气候系统形成机制这一争议性问题,通过整合青藏高原东北部10个高精度定年花粉记录,采用生物群系化(biomization)方法定量重建了始新世至今的植被类型(WAMF/TEDE/COMX/STEP/DESE)和景观开放度。研究发现古近纪存在"西湿东干"格局反转(约24 Ma)和区域性干旱化(约8 Ma)两阶段转型,提出副特提斯海退(Paratethys Sea retreat)和藏中隆起(Central Xizang uplift)分别驱动古近纪干湿波动与新近纪环境重组,为理解构造-气候耦合机制提供了关键古植被证据。
亚洲现代环境呈现季风主导的东亚与干旱内陆并存的独特格局,但这一格局何时及如何形成长期存在"古近纪起源说"与"新近纪转型说"的学术争议。传统观点认为亚洲环境在古近纪呈纬向分带(中央干旱带+南北湿润带),至新近纪才转为非纬向的现代格局。但近年研究在始新世地层中发现季节性降水证据,使得亚洲现代环境形成时间被前推至古近纪。这种认识分歧亟需高精度时空尺度的古植被定量重建来破解。
山西大学等单位的研究团队在《Palaeoworld》发表论文,通过系统分析青藏高原东北部10个高精度定年(非地层对比定年)的花粉记录,首次采用生物群系化方法定量重建了始新世(约42 Ma)至今的植被类型与景观开放度(landscape openness)。研究选取西起柴达木盆地、东至临夏盆地的关键过渡带样品,将花粉类群归并为暖混交林(WAMF)、温带落叶林(TEDE)、冷混交林(COMX)、草原(STEP)和荒漠(DESE)五类生物群系,通过计算各植被类型得分和开放度指数,揭示了三大气候转型阶段:古近纪(42-24 Ma)存在西湿东干格局与干湿波动,中新世初期(约24 Ma)发生环境重组,晚中新世(约8 Ma)出现区域性干旱化。
关键技术包括:1) 严格筛选10个放射性同位素定年的花粉记录;2) 采用生物群系化方法将花粉谱转化为标准化植被类型得分;3) 通过景观开放度指数量化植被覆盖密度;4) 整合柴达木盆地、西宁盆地等典型剖面的沉积学证据进行多指标验证。
【结果章节核心发现】
<数据编译> 建立青藏高原东北部首个跨42 Myr的花粉数据库,覆盖从柴达木(西)到临夏(东)的气候过渡带。数据编译>
<结果> 生物群系重建显示五类优势植被的交替:古近纪早期(42-40 Ma)以WAMF/TEDE为主反映湿润期,中期(40-34 Ma)STEP/DESE增加指示干旱化,晚期(34-24 Ma)COMX扩张显示湿度回升;中新世后(24-8 Ma)出现东林西草的现代格局,晚中新世开放度负值标志区域性干旱。结果>
<与既往研究对比> 古近纪干湿波动与副特提斯海进退同步(如41-35.5 Ma剑川盆地湿润期对应海侵),而约24 Ma的环境重组与藏中隆起时间耦合,8 Ma干旱化趋势与全球降温事件吻合。与既往研究对比>
研究结论创新性提出"三阶段驱动模型":副特提斯海退通过改变水汽传输引发古近纪干湿振荡;中新世初藏中隆起(海拔>3000 m)永久性改变大气环流,导致现代季风-干旱格局确立;全球降温则强化了晚中新世干旱趋势。该研究为理解亚洲环境演变的构造-气候耦合机制提供了关键古植被证据,其生物群系化方法为跨区域古生态对比建立了新范式。Yun-Xia Jia团队特别指出,未来需结合青藏高原南部记录以完善空间覆盖,并开展古气候模拟验证海陆分布与地形抬升的相对贡献。
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