新疆天山大气桦木花粉与气象因子的相关分析

大气花粉的运移和沉降与各地的气象因子间存在着密切的联系.通过在新疆中天山地区处于不同植被带的3个研究点(新疆天池气象站、阜康荒漠生态系统定位站及北沙窝草炭试验站)安装花粉收集器,进行了长达5年(2001年7月～2006年7月)的大气中桦木属花粉的监测,目的是为了探讨桦木属花粉的数量变化和时空分布动态特征,以及与各个气象因子之间的响应关系.研究结果表明:(1)桦木属花粉组合与植物的花期相对应,具有季节性变化.在2003年, 3个研究点的桦木属花粉浓度都最低,可能与2003年年平均温度降低有关,低温致使花粉减产.(2)由桦木属花粉含量与主要气象因子的相关分析得出,天池研究点和阜康研究点的年平均温度高低直接影响着桦木属花粉浓度大小,年平均降水和日照时数则在不同地区表现出相反的影响,风速和风向对桦木属花粉的散布有一定影响.(3)新疆天池地区大气中桦木属花粉的产量能反映其植物分布情况;而中天山地区一些表土和全新世地层中的桦木属花粉含量偏高,应能直接表明其古植被中的植物区系成分的组成,且与全新世气候变化及人类活动的影响密切相关.该项研究有助于新疆地区古气候重建、大气环境监测和生态文明建设.     

第四纪沉积物中重要蕨类孢子和微体藻类的古生态环境指示意义

类型丰富的蕨类孢子与微体藻类在第四纪沉积物中频繁出现,然而对其中的大部分蕨类孢子和重要微体藻类所蕴含的古生态与古环境信息仍缺乏深入分析与研究.论文详细地总结和分析了其中的7种(属)重要的化石孢子和微体藻类的形态学特征、产地、时代、分布区域及其古生态环境指示意义,即中华卷柏(Selaginella sinensis (Desv.)Spring,1843)、水蕨(Ceratopteris cf.thalictroides (L.)Brongn,1821)、短棘盘星藻(Pediastrum boryanum (Turp.)Meneghini,1840)、单角盘星藻(P.simplex Meyen,1829)、整齐盘星藻(P.integrum Ngeli,1849)、刺甲藻属(Spiniferites Mantell,1850,emend Strjeant,1970)以及环纹藻属(Concentricystes Rssignal 1962,emand Jiabo,1978).除环纹藻属的系统位置仍存疑之外,其他化石类型中所对应的植物视其亲缘关系可归属到相应的自然科属.它们分别属于蕨类植物卷柏科(Selaginellaceae)的卷柏属(Selaginella Spring)、水蕨科(Parkeriaceae)的水蕨属(Ceratopteris Brongn)、绿藻门水网藻科(Hydrodictyaceae)的盘星藻属(Pediastrum)、沟鞭藻类刺甲藻科(Spiniferitaceae)以及疑源类系统位置未定亚类的环纹藻属.这些蕨类孢子和微体藻类的植物体往往适应特定的生境,除中华卷柏适应温干气候条件或温暖偏湿的山坡或林下阴处石灰质土壤环境条件外,其他均为与水体环境紧密相联的水生植物.水蕨、盘星藻和环纹藻属于淡水种,适宜在各种大小型自然湖沼湿地和水田、水沟等人工湿地生长和繁殖;刺甲藻则生活在近海海域中,属于咸水种.它们在我国第四纪地层的沉积物中含量丰富,而且在有些层位中个体浓度非常高,因此,这些适应特定生境的蕨类植物和微体藻类成为阐述第四纪古生态与古环境的强有力证据.     

中国孢粉学的过去、现在及未来——侧重第四纪孢粉学

孢粉学作为植物学的分支学科,在当代科学的作用与日俱增.本文从过去、现在和未来的角度阐述了中国孢粉学的发展历程.中国孢粉学起始于20世纪的初叶,着重阐述1979年以来第四纪孢粉学的研究领域,其涉及植物与环境、黄土高原、海洋、青藏高原隆升、考古植物学与先民生存环境及食物结构等方面的研究;进入21世纪,受全球变化和环境演变的影响,给予第四纪孢粉学的发展带来了良好机遇和新的挑战.     

天山北坡晚全新世云杉林线变化和古环境特征

林线位置的变化, 是地质历史时期和现代诸多环境因素综合作用的结果, 可用来指示全新世气候的波动. 雪岭云杉(Picea schrenkiana)作为新疆天山北坡山地针叶林的建群种, 其分布范围和种群大小对气候变化反应敏感. 本文选取新疆吉木萨尔县泉子街乡桦树窝子村典型自然剖面和邻近的小西沟考古遗址剖面进行较高时间分辨率的孢粉分析和对比, 结合地层¹⁴C 年代分析和文化层炭屑扫描电镜显微结构鉴定, 表明两个剖面在2000~1300 aBP同一时段的地层中均出现云杉花粉百分含量的峰值, 云杉花粉分别达到20%和35%以上, 并与小西沟文化层中雪岭云杉炭屑的年代相吻合, 揭示出在2000~1300 aBP时段, 天山北坡雪岭云杉林的林线相对现今下移约330 m左右.     

新疆北部平原湖泊记录的晚全新世湖面波动及环境变化

新疆地处北半球西风带干旱区,有关其过去气候冷暖干湿组合的争论较多,而新疆北部平原湖泊多为封闭湖和尾间湖,对气候的反映灵敏度非常高．以孢粉数据为主,同时结合磁化率、烧失量、粒度、沉积相等辅助资料,对新疆北部平原四厂湖、东道海子湖和艾比湖所反映的湖面波动及环境变化进行了综合分析,揭示了晚全新世新疆北部平原以冷湿和暖干为主的温度与湿度组合模式,同时进行了影响因素的初步讨论．     

河南贾湖稻作文化的发现与研究

农业起源这一重要理论问题始终是国际学术界长盛不衰的话题.关于主要栽培作物的起源,国际上对西亚小麦起源、美洲玉米起源的研究,均有权威性结论,但对于稻米的起源问题,迄今尚未取得一致意见.1970年代以前,苏联学者瓦维洛夫(Н.И.Вавилов)提出作物起源一元论,认为作物起源中心必然是生物多样性的中心.在其影响下,国际学术界一直认为南亚是稻米起源的中心,中国稻米则是从印度传来.中国学者丁颖、周拾禄曾在1940年代根据自己的研究提出,中国栽培稻起源于中国,但在当时被学术界冷落.1970年代初,在距今近7000年的浙江河姆渡遗址发现了丰富的稻作遗存并开展了研究;而美国学者哈兰(J.R.Harlan)又提出作物分散起源论,认为作物起源的中心不一定是生物多样性的中心.这些成果打破了陈腐的一元论,把人们关注的焦点逐渐转移到中国.     

新疆草滩湖村湿地4550年以来的孢粉记录和环境演变

通过对新疆石河子市草滩湖村湿地剖面进行的年代测定、孢粉、植硅体鉴定和炭屑统计, 以及磁化率、烧失量和粒度等多项环境指标的综合分析指出在4550~2500 cal. a BP期间, 该区气候较为干燥, 不利于泥炭堆积, 而嗣后气候变得湿润, 石河子湿地发育、淡水水生植物丰富, 有助于泥炭累积, 但其间也出现了明显的干湿变化. 尤其在2500~1810 cal. a BP期间(550 BC~140 AD), 气候较今湿润, 湿地中曾有大量的芦苇、香蒲和黑三棱等挺水植物和淡水绿藻生长, 形成芦苇湿地景观, 而在周边区域上生长的是藜科、蒿属、菊科和唐松草属等为主要组成的荒漠草原植被; 然而,在1810~1160 cal. a BP期间(140~790 AD), 沼泽湿地水体变浅, 尽管其他水生植物种类含量大幅度减少, 但仍有芦苇生长, 周围区域则是以藜科和蒿属为主的荒漠植被景观; 在1160~650 cal. a BP期间(790~1300 AD), 该区中旱生草本植物旺盛, 种类丰富, 并进入水生植物繁盛的荒漠草原时期; 值得注意的是, 由桦木属和云杉属组成的乔木植物花粉含量显著增高到27.2%, 其中桦木属增至23.2%, 从而推测此时的桦木有可能生长在沼泽湿地的高岗地; 或者可能是云杉林线下移, 导致由洪流或者是经风带来的云杉属和桦木属花粉含量均增高; 但650 cal. a BP以来(1300 AD至今), 此时湿地周边地区仍是以藜科和蒿属为优势的荒漠景观, 类似于现代气候类型, 尽管仍有一些沼生水生植被生长, 但其含量已大幅度减少.