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约2万年来说植被变化,中夏族民共和国地农学家

发布时间:2019-07-22 21:46编辑:生命医学浏览(114)

    中科院一项研究结果为黄土高原植被恢复提供科学依据
    中国科学家研究发现黄土高原植被以草为主

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    ■本报记者 冯丽妃黄土高原面积约40万平方公里,养育着上亿人口,同时每年要向黄河输送16亿吨泥沙,大量水土流失使这片土地顶着生态与经济发展的双重压力。种什么才有利于恢复黄土高原的生态?一直以来,答案在“种树”与“植草”间徘徊。近期,中科院地质与地球物理研究所(以下简称地质地球所)研究发现,两万年以来,无论冷期还是暖期,黄土高原的植被均以草为主。这一研究结果为黄土高原植被恢复提供了科学依据,相关论文在最新一期的英国《应用生态学》杂志上发表。黄土高原曾是草原孢粉是孢子植物生殖细胞“孢子”和种子植物生殖细胞“花粉”的简称。它们的大小从10微米到200微米不等,只有在显微镜下才能显露出原形。这些个头毫不起眼的“小家伙”在地质学研究中却发挥着巨大作用。地质地球所新生代地质与环境研究室姜文英博士及其团队就以它们为媒介,重建了黄土高原的古植被格局。姜文英与研究团队先后采集了黄土高原6个地方两万年来冷期和暖期的样品。然后,用重液对样品进行分离。“分离后,黄土会落在重液最下层,孢粉则会浮在上面。”姜文英说。其后,提取孢粉并在显微镜下辨认,就可以区分出它们所属的植物种类,并据此推断出这一时期黄土高原的植被类型。研究结果发现,无论是处于两万年前左右的冷期——末次盛冰期,还是处于距今1万至5000年左右的暖期——全新世适宜期,黄土高原的植被覆盖均以草本植物为主。不同的只是暖期植物类型比冷期丰富。在末次盛冰期,黄土高原植被由蒿属、菊苣—蒲公英型菊科、蓝刺头型菊科、藜科和禾本科组成。而在全新世适宜期,黄土高原西北部植被由禾本科、蒿属、藜和蓝刺头型菊科组成;东南部植被类型比西北部稍多,主要包括松属、榛属、禾本科和蒿属等,此外还有大量中华卷柏。种什么草有讲究黄土高原适宜种草,许多学者曾提过这样的观点,但具体种什么类型的草并未搞清。姜文英说:“我们的研究显示,黄土高原植被恢复以种草,尤以应优先考虑种植禾本科和菊科的草本植物为宜;在少数河滨地带和地下水位较高的沟谷,可以适当种植一些木本植物;在黄土高原东南部可以适量种植榛、胡桃等经济植物。”“这样的成果很重要。”中科院院士、中科院副院长丁仲礼说。“文章对中国制定黄土高原生态恢复战略和相应环境政策很有意义。”《应用生态学》期刊审稿人在评审意见中说。地质地球所研究员杨石岭表示,研究结果表明,通过大规模植树恢复黄土高原生态的做法并不可取。“这样不仅树木成活率低,而且容易增加土壤水分蒸发,加剧水土流失。”1999年,陕西省清涧县耗资15万元种植的40余万株油松,成活仅100多株;而该县无定河流域累计种植的2.2万公顷柠条,实际仅存2667公顷,保存率仅为12%。另外,他们在考察中发现,总投资6.6亿元的兰州市“南北两山绿化计划”中,人工种植的树木须引黄河水灌溉才能存活,而在“两山”之外没有灌溉的地方仍是光秃秃一片。因为不能适应环境,此前种植的树木已经在黄土高原自西向东形成一条“小老树”分布带。她表示:“这些植物生长快、根系大、蒸腾强度大,因缺少足够的水分,容易‘未老先衰’,成为‘小老树’,同时又加剧了水的匮乏,导致在土壤深部形成干层。”“黄土高原确实有一些林场,但野外调查发现,这些林场的生长环境都比较特殊,基本上都在基岩山区。”姜文英说,基岩是隔水层,表层土壤水分不易下渗,因此可适当种树。“而黄土高原绝大部分地区由厚层黄土覆盖,不利于在表层土壤中保存水,只能种草。”有望变身中草药基地“考虑到很多适宜的植物如中华卷柏和菊科类植物都具有较高的药用价值,黄土高原很有潜力成为我国中草药种植基地。”姜文英说。如榛树叶和榛子壳可以提取抗癌药物紫杉醇,中华卷柏可用于治疗肝炎、胆囊炎、湿疹等,菊科植物中大约有300种可为药用。“选择合适的植物可以使生态恢复事半功倍。”地质地球所科技处处长刘强表示。他指出,如果现实与科学发现相左,就要通过转变思想观念改变现有做法。否则如果单纯为了追求“政绩”而继续在黄土高原上种树,就会与科学发展观背道而驰。“黄土高原适宜种草,许多学者以前提过这样的观点,但具体种什么草,还要听取生态学家的意见。”姜文英说。对于下一步研究,姜文英表示希望与生态学家合作,为黄土高原选择兼具水土保持和经济价值的植物组合,避免因种植单一草种带来新问题。同时,作一些市场调查,了解黄土地适宜种哪些稀缺的中药材,为农民创收。(原标题《生态重建先种草》)《中国科学报》 (2013-05-21 第1版 要闻)

    中国南方植被分带图现代植被分带图;18ka BP植被分带图;9ka BP植被分带图;6ka BP植被分带图。南古所供图

    中新网南京6月24日电 中国科学院南京地质古生物研究所24日发布最新研究成果,该所科研人员以中国南方现有资料为基础,在一些研究薄弱区获得20个湖泊/泥炭剖面钻孔开展研究,最后选取14个点位的孢粉数据用于恢复过去约2万年以来的植被变化过程。

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    新增钻孔和主要文献钻孔地理位置图。南古所供图

    《中国科学:地球科学》中英文版同时刊登了这一研究成果。

    研究人员介绍,地球气候自末次盛冰期约2万年前开始逐步回暖,适宜的气候条件促成了全新世农耕文化的形成与发展,先民从早期采集与渔猎为主的游弋生产生活方式,逐渐转变到以农耕文明定居生产生活方式。

    这一生产和生活方式的改变与当时环境的变化密切相关联,对当今人类文明产生了巨大的影响。中国南方植被自末次盛冰期以来曾发生过重大的变化,鉴于资料的局限,人们对这一变化的具体过程及其与人类农耕生活的联系,仍缺乏全面的了解。

    为了更好地解译中国南方末次盛冰期以来植被随气候波动的变化规律,以及人类活动对植被的影响,中国科学院南京地质古生物研究所王伟铭研究员、舒军武副研究员和陈炜助理研究员,以及中国科学院南京地理与湖泊研究所李春海副研究员等组成的研究团队,以中国南方现有资料为基础,在一些研究薄弱区获得20个湖泊/泥炭剖面钻孔开展研究,最后选取14个点位的孢粉数据用于恢复过去约2万年以来的植被变化过程。

    研究团队首次给出中国南方距今1.8万年、9000年和6000年前后的植被分带图和各区域植物的分布特征。

    研究显示,中国南方植被自约2万年以来的变化规律,总体上与末次盛冰期后全球气候变化过程相吻合,距今1.8万年前后的温带植被可以向南延伸到现在的南亚热带区,反映当时气候虽然已开始回暖,但植被性质多少还保留了部分前期冰期气候特征。

    此外,研究区全新世大暖期期间的植被特征明显,距今9000年和6000年植被的特征颇为相似,一方面反映了当时全球气候变暖的总体发展趋势,另一方面还由于中国南方受到东南季风和西南季风的影响。推测距今9000年以来长期的强季风气候,可能是主导当时植被分布及其与现在逐步趋同的主要原因。

    高分辨孢粉研究表明,一些末次盛冰期以来的气候事件虽然在部分地层剖面中有所显示,但对当地植被的总体性质影响有限。研究区植被除受到全球性气候变化的制约外,季风气候的演化与发展同样构成重要的影响。

    本研究得到中国科学院战略性先导专项项目和国家自然科学基金项目的资助。

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