综述:白令海东部晚第四纪环境变化

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:Quaternary Science Reviews 3.3

编辑推荐:

  这篇综述系统梳理了白令海东部57,000-10,000 cal yr BP(日历年前)的环境演变,聚焦中威斯康星间冰期(MIS3)至全新世早期的生态转型。通过整合古生态学代理指标(如花粉、sedaDNA、同位素δ18O)与年代学进展,揭示了"猛犸草原"生态系统的争议性特征、云杉(Picea)避难所假说及晚更新世巨型动物灭绝的多因素驱动机制,为理解北极圈气候敏感性与生态系统响应提供了关键案例。

  

白令海东部晚第四纪环境演变

中威斯康星间冰期:气候过渡与生态马赛克

中威斯康星间冰期(57,000-30,000 cal yr BP)的白令海东部呈现比全新世更冷干的气候特征,但较晚威斯康星期温暖。永冻土孔隙冰同位素(δ18O)记录显示,约30,000 cal yr BP存在气候驱动因子的阶跃式变化。这一时期植被呈现空间异质性:河谷地带存在零星的云杉林地,而北部广泛分布以灌木苔原为主的植被,伴生蒿属(Artemisia)和禾本科植物。北极地松鼠(Urocitellus parryii)巢穴的突然出现,暗示活动层加深至0.9-1.0 m,为草原鼬鼠等中小型动物创造了栖息条件。

争议中的"猛犸草原"生态系统

晚威斯康星期(30,000-15,000 cal yr BP)形成的所谓"猛犸草原"实为草本-灌木混合体。sedaDNA证据显示其植物组成包含典型苔原物种(如活蓼Bistorta vivipara)与草原物种(如冷蒿Artemisia frigida),否定纯草原假说。古土壤剖面揭示小尺度生境异质性:基特鲁克古土壤(22,000 cal yr BP)保存的匍匐柳(Salix arctica)与苔藓层(覆盖率60-70%)表明局部湿润微环境。大型食草动物通过营养级联效应可能维持了植被多样性,但放射性碳测年显示猛犸象(Mammuthus primigenius)与马(Equus spp.)种群在30,000 cal yr BP已开始衰退,与灌木扩张存在时间差。

云杉存亡之谜

关于云杉是否在晚威斯康星期存活于避难所的争论持续数十年。育空地区蓝鱼河遗址(26,850 cal yr BP)的云杉针叶化石与现代遗传学数据支持原位幸存假说,但缺乏连续的地层证据。冰消期后云杉的快速扩张(约10,000 cal yr BP)可能受益于科迪勒拉-劳伦泰德冰盖分离导致的环流重组,带来降水增加。

冰消期生态转折

15,000-11,700 cal yr BP的气候转型引发连锁反应:灌木(尤其柳Salix和桦Betula)在数十年内快速扩张;永冻土退化形成热喀斯特湖,释放大量古碳(CH4);猛犸象等巨型动物因栖息地碎片化走向灭绝。值得注意的是,伯利亚湖的摇蚊壳δ18O记录揭示 Younger Dryas事件(12,800-11,700 cal yr BP)在沿海地区表现为冬季降温,而内陆因高夏季太阳辐射抵消了冷却效应。

古气候研究的现代启示

白令海的古环境档案为理解北极放大效应提供了天然实验室。中威斯康星期的气候波动记录暗示北太平洋冰筏事件可能影响陆地生态系统,而"猛犸草原"的低CO2(180-220 ppm)适应机制对预测未来植被变化具有参考价值。当前关于"更新世重野化"的争议凸显了古生态学在气候变化应对策略中的独特价值——历史表明,单纯引入大型食草动物难以逆转已发生的植被演替。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号