用花粉记录探索古植被——答“关于华南地区末次冰盛期植被类型的讨论”

用花粉 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 探索古植被——答“关于华南地区末次冰盛期植被类型的讨论” 用花粉记录探索古植被——答“关于华南地 区末次冰盛期植被类型的讨论” 第24卷第2期 2004年3月 第四纪研究 QUATERNARYSCIENCES Vo1.24,No.2 March,2004 文章编号1001—7410(2004)02—217一o5 用花粉记录探索古植被 答"关于华南地区末次冰盛期植被类型的讨论" 孙湘君??罗运利? (?中国科学院植物研究所,北京100093;?同济大学海洋地质教育部重点实验室,上海200092) 摘要正确认识花粉源区,花粉传播及其动力,是用花粉重建古植被的基础.对深海花粉来说,这个问题尤为 重要.文章回答了刘金陵等对我们南海的工作的质疑,同时阐述了ff]m深海花粉再造南海北部大陆架及沿海 地区末次冰盛期古植被的逐步深入的过程.直至今13,我们仍在不断探索,以求得更为接近真实的冰盛期古植 被. 主题词学术讨论末次冰盛期华南植被 中图分类号Q948.152,Q914.5文献标识码A 刘金陵和王伟铭教授在"关于华南地区末次冰 盛期植被类型的讨论"(简称"讨论")一文„中指出 我们对南海深海花粉资料的解释有误,对此我们表 示非常欢迎.学术上不同意见的自由讨论,批评和 自我批评对活跃学术气氛及提高学术思想水平至关 重要. 自1995年我们开始南海深海孢粉学研究以来, 由于深海沉积较连续且有较确切的测年,因此取得 了一系列突破性成果,如发现冰盛期(thelastGlacial Maximum,简称LGM)时南海南北大陆架的植被与气 候上的重大差异,及其与东亚季风的关系;初步确认 冬,夏季风的花粉代用指标,及百万年以来东亚季风 的强弱变化;发现植被的轨道周期和千年级周期变 化,以及北半球冰盖对南海北部植被的控制等 等.J.这些结果已发表在国内外20余篇论文中, 最近在"科学通报"中简述了主要结果."讨论"一 文中提出的许多问题,在上述论文尤其是其中一些 主要文章中本来已有 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ,估计"讨论"作者未 及阅读,以致对我们在南海花粉资料的解释上产生 尽管如此,我们愿意效法国际刊物的做 诸多误解. 法,将我们的答复与"讨论"一文一起刊登,以此活跃 第四纪学术界的气氛. 为了说明不同看法的由来,还要从20世纪90 年代中,我们开始研究深海花粉谈起. 1关于对深海孢粉资料的解释 "讨论"一文,客观上提出了在解释花粉资料中 的一个关键问题,即花粉源区,花粉传播动力及途 径.这个问题从孢粉分析诞生之日起(vanPost, 1916)就被提出来,直到21世纪还在孜孜不倦地探 索],以求得将花粉资料能逐步转化为接近或较为 接近真实的植被.这还仅仅是对陆地上花粉资料而 言.对于深海孢粉资料来说,花粉源区及搬运问题 就更为突出.深海花粉从什么地方来?代表何处植 被?由何种途径及动力传播?缺乏这方面的知识, 根本无法解释植被.我们通过现代深海表层沉积物 花粉的分布格局,初步解释了现代花粉的传播及大 致的花粉源区J.但是由于LGM时大陆架出露,冬 季风加强,花粉的传播肯定与现代有很大的不同,这 些都有待于我们逐步去认识,以求得我们的认识能 接近当时植被的真实状况. "讨论"作者不赞同我们把LGM时华南沿海植 被解释为"温带草原"(temperatesteppes),他们认为 应是亚热带常绿阔叶林.这个误会的产生主要是由 于"讨论"作者没有认真阅读我们的文章.我们在开 展深海花粉研究初期,的确曾把南海北部17940孔 LGM时出现的蒿属(Artemisia)花粉高含量解释为 "以蒿属占优势的草原占据了北部大陆架和热带低 第一作者简介:孙湘君女69岁研究员新生代孢粉学专业 E-mail:s~mxj@ns.ibcas.ac.cn 2003—09—27收稿,2003—11—18收修改稿 218第四纪研究2004钲 地雨林"_8J.17940孔是我们分析的第一个深海沉积 柱状样.由于深海沉积物中花粉源区及传播机制的 复杂性及我们知识的局限,在第一篇中文论文中 解释高含量的蒿属时的确曾提出"在沿海丘陵,河口 平原,甚至可能在海平面下降时出露的大陆架上有 温带中旱生草原植被发育",但是很快当我们做 LGM时中国大陆蒿属花粉百分比的等花粉线时,发 现大陆南端当时几乎没有蒿属花粉,也参阅了陆地 上LGM时有限的花粉资料,从而确定17940孔中高 达4JD%以上的蒿属花粉,不可能来自于大陆,只能 来自大陆架.因此在随后发表的文章中明确提出, "OneplausibleexplanationforsuchhighlevelsofArtemi— siapollenisthat,duringthelastglaciation,theycome fromtheexposedcontinentalshelfoftheSCS(SouthChina Sea)whichWasoccupiedbygrassland,dominatedbyAr— temisiaunderadryandtemperateclimate"(对高含量的 蒿属花粉惟一合理的解释就是在LGM时它们来自 覆盖了以蒿属为主的草原植被的大陆架上,气候温 和干燥)(239页).随后,在2001年一篇论文中也 再次强调,"冰期时大陆架上主要分布了草原植被, 研究地区草本植物花粉主要来自大陆架"(851 页,852页).关于南海北部大陆架上为什么会出现 以蒿属为主的草原植被,我们认为LGM时的降温降 湿肯定是重要原因,但同时我们也指出:"Thenorth— eracontinentalshelfiscomposedmainlyofsandysoil,a favoritehabitatforArtem/s/a.Thismightbeanotherfac- tor,probablynolessimportantthanclimate,whichcon— trolledthegrasslandontheexposedshelfduringthelow seaIevelstand"(北部大陆架主要为沙质土壤,是蒿属 喜于生长的环境,这可能是比气候因素更为重要的 另一个因素控制着低海平面时大陆架上的草原植 被)(309页.请注意,我们用的是grassland,而不 是"讨论"一文中提出的steppe).这就不难看出, LGM时北部大陆架上发育的草原植被(grassland)是 当时的气候,以及大陆架上土壤等综合生态条件的 产物."讨论"一文中介绍的野外考察黄海沿岸的海 滩上的植被的经验十分宝贵,可以作为我们今后考 虑问题的借鉴,但是LGM时宽达100多公里的北部 大陆架上生长的植被,与现代黄海盐碱地所发育短 暂的先锋植被看来还有差别.在17940孔的孢粉组 合中,几乎没有发现现代盐碱地上普遍分布的藜科 (Chenopodiaceae)植物.事实上,关于冰期时出露 的大陆架上一些潜在的生态因素,至今我们还无法 完全了解,除了草原外,是否还有乔木生长在大陆架 上,还需要进一步探索.从上述可以看到,对自然的 认识是逐步深入的;在科学的长河中,认识都具有相 对性. 2关于大陆南部沿海地区LGM时的 地带性植被 "讨论"一文中提出,LGM时上述地区的地带性 植被应该是亚热带常绿阔叶林.我们认为,他们意 见可能是对的.但是,鉴于我们的工作很少,在华南 ,陆地我们和"讨论"作者一样没作过任何有关的工 作,仅凭两个深海钻孔资料很难准确推断大陆上生 从两个深海钻孔看,LGM时除热带一亚 长的植被. 热带植物花粉外,17940孔温带植物花粉较少,但山 地针叶林花粉含量却较高(8.3%,17.9%),主要 为云杉(Picea),铁杉(Tsuga)和冷杉(Abies)等属, 这些都是花粉传播能力较弱的类型.ODP1144孔还 有较多落叶乔木花粉(如桦木,桤木,胡桃等属),其 百分含量与热带亚热带植物花粉大致相等.因此从 我们的资料还难以确认该地区的地带性植被是什 么.较为明确的答案还应从东南沿海地区冰期时陆 相沉积物中寻找,再与深海沉积物花粉相互补充印 证.可惜的是,到目前为止有可靠年龄的花粉资料 很少,在我们的论文中也引用了一些.根据我们掌 握的资料,大陆南部只有一个研究点具有较好的测 年及较高的分辨率——雷州半岛的田洋孔"...在 田洋孔的ZoneT3("C测年约29000,15000aB.P.) 的孢粉组合中"禾本科(Gramineae)为28%,55%, 蒿属7%,10%,乔木花粉是松属(P/nus),杉科 (Taxodiaceae),栎(Qu~rcu,),栲(Castanopsis),杨梅 (Myrica),朴(Cehis),山矾(Symplocos)等属及柏科 (Cupresaceae)",郑卓等认为,"Ourresultsshowthatthe saVanna——一0ropenforestspecificallydevelopedduring theLGM"(我们的结果表明在LGM时发育了稀树干 草原或疏林).田洋湖是一个火山口湖,直径约为 2750m,海拔100,120m,盆地周围海拔为120, 160m.钻孔位于湖中心,这样大的湖盆,湖中心接 受的花粉主要应是区域性的,即来自较大范围内的 植被?...研究者推断当时为稀树干草原或稀疏森 林有一定道理.稀树干草原是热带地区高温和极干 旱生态条件下的植被,因此将稀树草原改为草原或 草地(grassland)可能更为合适. 在"讨论"一文中还提及我国台湾中部的头石孔 (Toush).该孔的?花粉带(21000,15000 aB.P.)有高含量的草本植物(20%,70%),伴随 2期孙湘君等:用花粉记录探索古植被2l9 有栎,桤木(Alnus),青冈栎(Cyclobalanopsis),冬青 (1lex),山矾,女贞(Ligustrum),柳(Salix)等冷温带到 暖温带,亚热带成分.头石孔位于一个小沼泽中,直 径仅0.1km.这里花粉组合中地方性花粉理应占重 要位置,但作者指出与头石孔?花粉带相同的孢粉 组合在以前月亮湖的花粉资料中也有所发现,说明 这个泥炭沼泽的花粉不仅只是反映地方植被的状 况.该作者?"又提出近期研究结果发现月亮湖 LGM时花粉沉积率极低,伴随着禾本科/莎草科 (Cyperaceae)增加是由于气候干旱,森林变稀疏的结 果.因此我们在介绍头石孔LGM时植被为"allopen vegetationanddryclimate"(植被稀疏,气候干旱).关 于台北盆地,鉴于有关资料甚少,因此我们引用原作 者的推断,即LGM时为"semi.opentoopenvegeta. tion"(半稀疏与稀疏植被).由于我们在大陆南端没 有作过花粉研究,对陆上花粉资料的古植被解释,基 本上尊重了原作者的推断,并没有把"温带草原" (temperatesteppes)强加给他们. 我们之所以引用南部沿海地区陆上的花粉资 料,并不是想讨论LGM时这个地区的植被,而是要 说明我们南海北部的两个深海钻孔大量的蒿属花粉 不可能来自大陆,而只能来自大陆架,从而确认 LGM时大陆架上的植被是以蒿属为主的草原植被. 一方面是因 我们之所以把研究重点放在大陆架上, 为西太平洋LGM低海平面时,出露的大陆架十分广 阔,改变了世界海陆分布的地理格局,其上面有无植 被,为何种植被所覆盖,将改变GCM(GeneralCircula— tionMode1)模型所需要的重要边界条件,对古气候模 拟有重要意义;另一方面,受孢粉资料的限制,目前 我们也只能初步推断大陆架上的植被,而非大陆上 的植被.即便是冰期时大陆架上发育的植被,也还 有许多问题,有待于进一步深入. 至于说到冰期时大陆南部沿海地区的植被,"讨 论"一文指出,孙湘君等在讨论ODPI144孔花粉图 式时亦承认,"总的看来,冰期时包括末次盛冰期大 陆南端仍有常绿阔叶林存在,如阿丁枫„„",我们 认为这是随着资料的积累,认识深化的结果,谈不上 承认什么,还是否认什么.但遗憾的是,"讨论"一文 并没能把我们的文章看全,而只引用了该文其中 关于常绿阔叶林的部分,却漏掉了下面紧接着谈到 的温带落叶成分如桤木,桦木(Betula),胡桃(Jug— lans)等属的增加和北方针叶林(云杉,冷杉),亚热带 山地针叶林(铁杉)及热带山地针叶林(罗汉松, Podocarpus;鸡毛松,Dacrycarpus;泪杉,Dacrydium;叶 枝杉,Phyllocladus;等属)的扩展.在该文中我们 对当时大陆南端为何种植被并没有轻易定论,其原 因是由于对落叶乔木花粉和具气囊花粉在冰期时花 粉源区在哪里还不清楚.我们认为,这种谨慎在科 学研究中还是必要的. 总之.我们并不否认LGM时南部沿海地区为亚 热带常绿阔叶林的可能性,但要得出一个较为确切 的结论,显然还需要更多的,特别是陆地孢粉学的证 据. rassland和steppe的问题 3关于g 在中文中grassland和steppe都翻译为草原,但 是在英文中意义却有所不同.我们在重建冰期大陆 架植被时,对grassland如何用中文表达也颇费心思. 本来准备用草地,草坡以区别于欧亚大陆的草原 (steppe),但又考虑到南海北部大陆架冰期时出露的 面积达到40万平方公里,用草地或草坡不太合适. 因而在中文中用草原,而英文稿中一律用grassland. "讨论"一文在英文摘要中说我们称LGM时中国南 部的热带雨林被温带草原"temperatesteppes"所替 代,是个极大的误会,与事实不符. 我们理解steppe草原是特指欧亚大陆35.N以 北,东西向分布的干草原,是地带性的,生物气候上 的草原.而grassland是草本植物的泛称,既包括生 物气候上的草原,也包括人工草地及中国东南山地 的草丛和灌草丛."讨论"作者把南海北部LGM时 发育的草原(grassland)理解为欧亚干草原(steppe), 这与事实大相径庭.这可能就是"讨论"作者对我们 的植被解释产生误解的原因之一. 4关于地质历史时期生物群区重建的 命名问题 20世纪90年代中实施的全球"Biome6OOO"合作 项目,是用古植物资料(主要是孢子花粉数据)重建 全球全新世中期(6000土500aB.P.)和末次盛冰期 (18000土2000aB.P.)的生物群区(严格量化的古生 物气候指标界定的植被区).孙湘君应邀参加了这 一 合作项目,并执笔以"中国第四纪孢粉数据库小 组"的名义发表了中国区的模拟结果?."讨论"一 文提出这篇文献中所用生物群区名称过于笼统,应 加以改动,如"常绿阔叶林"应改为"亚热带常绿阔叶 林","针阔混交林"应改为"温带落叶阔叶林". 在此有必要加以说明的是,"Biome6OOO"是全球 22O第四纪研究 生物群区重建项目,采用的是全球统一的,而非地方 性的分类 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 .惟有如此,才能使得生物群区模型 与大气环流模型得以有机结合,实现全球生物群区 重建的目的."讨论"第一作者也曾参加过有关中国 区的讨论会,对此应有所了解.全球统一的分类标 准势必与某些国家或地区所用的不十分吻合,为了 中国读者阅读方便,我们也曾把全球生物群区与中 国植被进行了大致对比.我们也衷心希望在今 后有人着手中国自己的地质历史时期生物群区的重 建,这样就可以根据中国植被特点重新定义生物群 区,选择植物功能型. "讨论"作者提出,18kaB.P.的生物群区模拟结 果显示中国大陆南端为常绿阔叶林,依此断定当时 植被应为亚热带常绿阔叶林.18kaB.P.的生物群区 模拟仅仅是一个极为粗糙的结果.首先所用孢粉剖 面甚少,此外,关于地层年龄控制中可以看到,所用 的孢粉资料年龄跨度很大,仅一个点年龄为20, 16kaB.P.,两个点超过22,14kaB.P.,两个点大于 32,4kaB.P.L1.模拟的结果实际上不仅代表 LGM,也代表部分深海氧同位素第3期和全新世的 结果,仅凭此结果断定LGM时中国大陆南端为亚热 带常绿阔叶林的依据还是不够充分的. "讨论"作者又提出,Winkler和Wang模拟结 果指出,"18kaB.P.时华南沿海热带植被变为开阔, 耐旱的亚热带植被",并且以此来断定华南沿海 LGM时为亚热带常绿阔叶林.这里恐怕是"讨论" 作者的差错,因为Winkler等只提到一个没有年龄依 据,发表于1977年有关的孢粉资料,没有也不可能 作任何模拟,在文章中没有任何有关华南沿海LGM 时植被的说明,仅在18kaB.P.图的图例上标明为森 林一草原(forest.grassland).依据这样的资料判断植 被,可靠性更值得怀疑. 最后,不管"讨论"一文对我们的意见正确与否, 我们都表示衷心的谢意,因为这些意见只会激励我 们在科学探索的道路上不断前进.更重要的是,"讨 论"一文对科学研究中勇于批评和讨论的精神,值得 我们学习. 参考文献(References) 1刘金陵,王伟铭.关于华南地区末次冰盛期植被类型的讨论. 第四纪研究,2004.24(2):213,216 "uJinling.WangWeiming.Adiscussiononthevegetationtypesduring LGMtimeinSouthChina.Q~m-ySconces.24(2):213,216 2SunXiangiun,LuoYunli,HuangFeieta/.Deep-seapollenfromthe SouthChinaSea:PleistoceneindieatorsofEastAsianmO[LF,oon.Mar/he C,eo/ogy,2003,201(1):97,118 3孙湘君,罗运利,陈怀成.中国第四纪深海孢粉研究进展.科学 通报,2003,48(15):1613,1621 SunXiant0un,LuoYunli,ChenHuaieheng.Deep-seapollenresearchin China.ChineseScienceBulletin,2003,48(20):2155,2164 4SunXiant0un,LiXu,Ham-JurgenBeug.Pollendistributioninhemipe- lacsurfacesedimentsoftheSouthChinaSeaanditsrelationtonlodem vegetationdistribution.Mar/heGeo/ogy,1999,156:211,226 5SunXiant0un.LiXu.Apollenrecordofthelast37kaindeepseacore 17940fromthenorthernslopeoftheSouthChinaSea.Mar/heGeo/ogy, 1999,156:227,244 6SunXian6un,LiXu,LuoYun/ieto2.Thevegetat/onandclimateat thelastglaciationoiltheemergedcontinentalshelfoftheSouthChina Sea.Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology,2000,160: 301——316 7DavisM.PalynologyafterY2KUnderstandingthesourceareaof polleninsediments.Annua/ReviewsEarthPlanetarySc/erwes,2000, 28:1,28 8孙湘君,李逊,罗运利.南海北部深海花粉记录的环境演变. 第四纪研究,1999,(1):18,26 SunXiangjun,LiXun,LuoYunli.Environmentchangefrompollen recordindeepseacorefromnorthernSouthChinaSea.Q"n招不 Sc/ences,1999,(1):18,26 9孙湘君,罗运利.南海北部280ka以来深海花粉记录.中国科学 (D辑),2001,17(2):846,853 SunXian~un,LuoYunli.Pollenrecordofthelast280kafromdeep-sea sedimentsofthenorthernSouthChinaSea.&,linChina(Series D),2001,44(10):879,888 10ZhengZ,LeiZQ.A4OO,000yearsrecordofvegetationalandclimatic ehung~fromavolcanicbasin,LeizhouPeninsula,southernChina. 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KeyLaboratoryofMarineGeology,MinistryofEducation, TonalUniversity,Shanghai200092) Abstract Reconstructionofpaleovegetationshouldbebasedonanadequateknowledgeofpollensourcearea,pollendispersal anditsdynamics.Itisofparticularimportanceforinterpretationofdeep-seapollenreCO~S.Thepresentpaperisareply tothecommentsofLiuandWangonourworkintheSouthChinaSea.Hereweexplaintheprocessofgradualdevelop- mentofourreconstructionofpaleo-vegetationontheemergedcontinentalshelfandcoastalareasofthenorthernSouth ChinaSeaattheLastGlacialMaximum.UptonOW,theprocessiscontinuing,andoureffortsarestillbeingmadeto— wardstherealvegetationattheglacialmaximum. Keywordsscientificcomments,LastGlacialM~imum,vegetationof~uthemChina 《第四纪研究》征稿细则参考文献着录格式 连续出版物(中文期刊要按原文提供英文刊名):作者.题目.期刊名(外文刊名写全 称,斜体),出版年,卷号(期号):起止 页码;专着:作者(或编者). 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 名.版次(第一版不着录).出版地:出版社,出版年.本文参 考页码. 参考文献中的作者,编者,译者不超过3人时全部写出,超过者只写前3名,后加"等" 或"eta1.",人名之间用","分开;外 文作者或编者书写时,姓前名后,名用缩写,不加缩写点;外文书名,文集名中的实词 第一个字母均大写;文集和连续出版物中 的题目,除篇首第一个字母,地名,专有名词外,其余均小写. 参考文献中中文必须按原发期刊英文形式标注(包括中文文献中的英文作者姓名, 英文题目,英文期刊名等).原发刊物 不舍英文题目,注意翻译正确. 举例: 一 连续出版物 1葛肖虹,任收麦,刘永江等.青藏高原末次快速隆升与"亚澳"陨击事件.第四纪研 究,2004,24(1):67,73 GeXiaohong,RenShoumai,UuYongjiangeta1.LastrapidupliftofQinghai— XizangPlateauandtheAustralasianeventofmeteorites. Q,删Sc/ences,2004,24(1):67,73 2SusitaS.Amodelofpollensourceareaforaflentirelakesurface.QuaternaryResearch,1993, 39(2):239—244 二专着 1中国科学院青藏高原综合科学考察队编.西藏森林.北京:科学出版社,1985.38, 266 TheComprehensiveScientificExpeditiontotheQinghai-XizangPlateau,AcademiaSinica ed.ForestsofXizang.Beijing:SciencePress, 266 1985.38, 2BullWB,McfaddenLD.TectonicgeomorphologynorthandsouthoftheGarlockfault.Calif ornia. In:DoehringD0ed.Geomorphology inAridRegions.Binghamton:StateUniversityofNewYork,1977.115,138 (待续)