陆文晨, 叶玮. (2014)浙江瓶窑BHQ孔全新统孢粉组合特征与气候变化[J]. 古地理学报, 16(5): 687-701
Lu Wenchen, Ye Wei. (2014)Characteristics of pollen assemblage and climate change in the Holocene at Borehole BHQ in Pingyao area, Zhejiang Province[J]. Journal Of Palaeogeography, 16(5): 687-701. DOI:10.7605/gdlxb.2014.05.055  
Permissions
Copyright©2014, 《古地理学报》编辑部
版权所有.《古地理学报》编辑部
浙江瓶窑BHQ孔全新统孢粉组合特征与气候变化
陆文晨, 叶玮
浙江师范大学地理与环境科学学院,浙江金华 321004

通讯作者简介 叶玮,女,1957年生,浙江师范大学教授,主要从事环境变化研究。E-mail: lygl29@zjnu.cn。

第一作者简介 陆文晨,男,1988年生,浙江师范大学硕士研究生,现主要从事全新世孢粉学研究。E-mail:luwenchen@yeah.net。

收稿日期:2014-03-11
基金:国家自然科学基金项目(编号:41371206)资助
摘要

利用浙江省瓶窑北湖 BHQ孔长约 14 m的岩心,以 4个 AMS14C数据为年代依据,对 49块样品进行孢粉分析。分析结果发现,样品中孢粉浓度差异较大,植物种类繁多,总计 103个科 /属。通过对孢粉组合特征的分析,结合岩性特征,划分出 3个孢粉带和 9个亚带,重建了研究区早—中全新世植被演替和气候冷暖波动的环境序列。 19~8.9 m沉积时段,对应于早全新世气候回暖期,研究区植被主要是以落叶栎、松、阿丁枫和枫杨为主,混有少量常绿栎和榆等的针叶—落叶阔叶混交林,常绿乔木花粉含量较低,说明研究区经历晚更新世晚期新仙女木事件后进入全新世,气候迅速转暖; 8.9~6.7 m沉积时段,对应于全新世最适宜期,为研究区水热条件配置最佳阶段,主要发育由落叶栎、常绿栎、松、阿丁枫、枫杨和榆等组成的常绿—落叶阔叶混交林,常绿乔木的种类和含量要远远高于前一阶段,指示气候变化的最适宜阶段; 6.7~4.775 m沉积时段,对应于中全新世气候波动期,孢粉组合发生明显波动,研究区植被主要以落叶栎、枫香、松、枫杨等落叶阔叶乔木为主,常绿栎花粉的含量急剧萎缩,表明研究区植被类型演替为落叶阔叶林,反映经历了较为剧烈的气候恶化事件,而本段高含量的稻属花粉(≥ 35 μm)可能指示该时段研究区存在一定规模的古人类活动。

关键词: 全新统; 孢粉组合; 浙江; 气候变化
中图分类号:Q914.81 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2014)05-0687-15
Characteristics of pollen assemblage and climate change in the Holocene at Borehole BHQ in Pingyao area, Zhejiang Province
Lu Wenchen, Ye Wei
College of Geography and Environment Sciences,Zhejiang Normal University,Jinhua 321004,Zhejiang

About the corresponding author Ye Wei,born in 1957,is a professor of Zhejiang Normal University. Now she is engaged in research on environment change. E-mail: lygl29@zjnu.cn.

About the first author Lu Wenchen,born in 1988,is a candidate for master degree of Zhejiang Normal University. Now he is engaged in research on Holocene palynology. E-mail: luwenchen@yeah.net.

Abstract

This research was based on a 14 m long core from the Borehole BHQ in Beihu Lake,Pingyao area of Zhejiang Province. With 4 dating data by AMS14C method,palynological analysis was performed on 49 samples. It showed that the palynological concentrations varied greatly in different samples,and there were a wide variety of plants, i.e., totally 103 pollen types were recorded. Based on characteristics of palynological assemblages and lithology,3 pollen zones and 9 pollen subzones were divided,and the environmental sequence of vegetation succession and climatic temperature change in the Early and Middle Holocene for the study area was reconstructed. In the interval of 19-8.9 m,corresponding to the Early Holocene,vegetation in the study area was mainly conifer-deciduous broad-leaved forest,including Quercus(deciduous), Pinus,Altingiaceae and Pterocarya as well as Quercus(evergreen), Ulmus, etc. There were low content of evergreen trees,indicating that after the “Younger Dryas Event”at the late period of Late Pleistocene,the study area entered into the Holocene,and climate quickly turned warm. In the interval of 8.9~6.7 m,corresponding to the Megathermal,this was the best period of hydrothermal condition in all sections. At this period,evergreen and deciduous broad-leaved mixed forest were dominant,including Quercus(deciduous), Quercus(evergreen), Pinus,Altingiaceae, Pterocarya and Ulmus. And the species and quantity of evergreen trees were far more than that of the former period,indicating warm and humid climate. During the 6.7~4.775 m sedimentary period,corresponding to the Middle Holocene,there was an apparent fluctuation in palynological assemblages,and the vegetation in the study area mainly contained deciduous broad-leaved forest such as Quercus(deciduous),Altingiaceae, Pinus and Pterocarya. The number of Quercus(evergreen)dwindled rapidly. It showed that the vegetation type in the study area had evolved into deciduous and broad-leaved forests. It reflected that the area experienced a relatively-drastical climatic deterioration event. And the high concentration of Oryza pollen(≥35 μm) during this period might indicate a certain scale of ancient human activity in the study area.

Key words: Holocene; pollen assemblage; Zhejiang Province; climate change

全新世是第四纪中距今最近的一个间冰期, 过去认为起始时间约为11.0 ka BP, 近年来国际地层委员会在国际地层表(2008)中将第四系全新统的底界修订为11.7 ka BP(章桂林等, 2009), 对应于深海氧同位素1段, 其气候经历了升温期、高温期和降温期一个完整的间冰期气候变化过程(Goudie, 1992)。前人研究结果表明, 全新世存在明显的环境波动。在青藏高原, 古里雅冰芯记录了早全新世的2次降温事件(9.4 ka BP和8.2 ka BP), 敦德冰芯中在7.8、7.0、5.9和5.4 ka BP出现低温事件, 而中国南、北方在5.5~5.0 ka BP和4.0 ka BP前后均有降温事件出现(王宁练等, 2002; 吴文祥和刘东生, 2002)。目前时间上既能涵盖整个全新世、范围上又可以覆盖中国的全新世气温序列是王绍武序列(王绍武和龚道溢, 2000), 最近方修琦采用集成方法, 定量重建了中国全新世百年分辨率气温集成序列(方修琦和侯光良, 2011), 将中国全新世气温变化划分为3个阶段, 分别是波动升温的全新世早期(11.5~8.8 ka BP)、全新世中期的大暖期(8.8~4.2 ka BP)和气温转冷的全新世晚期(4.2 ka BP以来), 并揭示了全新世气温变化具有显著的1000 a、700 a左右的周期(侯光良和方修琦, 2011)。中国的气候是受东亚夏季风和冬季风交替控制的, 夏季风将温暖、湿润的海洋气团源源不断地吹向大陆, 而冬季风则来自寒冷、干燥的亚洲中北部(Gao, 1962; Chinese Academy of Sciences, 1984; Zhang and Lin, 1992), 中国东部自然环境要素演变最强烈、最敏感的地区是在30° ~40° N之间(杨怀仁, 1996), 浙江就处于这个受副热带高气压和蒙古— 西伯利亚冷高压交绥角逐控制的地带内。前人对长江三角洲地区全新世气候已有较丰富的研究成果(王开发等, 1978; 徐馨和朱明伦, 1984; 陈学林, 1991; 刘金陵和Chang, 1996; 许雪珉等, 1996; 周曙等, 2001; 张瑞虎, 2005; 张玉兰, 2005; 顾明光等, 2006; 张玉兰和贾丽, 2006; 李春海等, 2009), 然而, 在浙江省境内, 尤其是钱塘江北岸, 有关全新世环境的系统研究却相对薄弱。文中利用一个取自相对较封闭的小流域中、受外来孢粉干扰少、且位于良渚古城附近的浙江瓶窑北湖桥(BHQ)钻孔, 通过对其进行详细的孢粉组合分析, 试图揭示区域全新世的植被和古气候演变特征, 为浙江地区全新世环境演变研究提供古生物证据。

1 研究区概况

浙江杭嘉湖平原地处长江三角洲南部, 北依太湖, 南临杭州湾。全区地势低平, 海拔高度一般为2~4 m(陈学林, 1991)。本区气候属中亚热带北部向北亚热带南部的过渡区, 多年平均气温为15~16 ℃, 七、八月份平均气温为29 ℃, 最高气温达39 ℃; 一月份平均气温为2 ℃, 最低气温为-5~-8 ℃。全区平均降水量为1000~1400 mm, 季节分配不均, 夏季降水较多, 冬季降水少(马春燕, 2012)。现代植被以常绿阔叶树为主, 主要有青冈栎、苦槠、香樟、紫樟、木荷、米槠、石栎(Lithocarpus glaber)等常绿阔叶林及白栎、麻栎、枫香等落叶阔叶林。林下灌木有映山红(Rhododendron simsii)、马银花(R. ovatum)、乌饭树等; 草本层有狗脊(Woodwardia Japnica)、鳞毛蕨(Dryopteris championii)、芒类(Miscanthus)、白茅(Imperaia Cylindrica)等(《浙江森林》编辑委员会, 1993)。

综合地形、沉积特征和考古文化分布等因素, 选择在浙北杭嘉湖平原与浙西中山丘陵交界处的瓶窑北湖进行钻孔取样(图 1), 其地理位置为30° 22.443'N, 119° 56.237'E, 海拔6 m, 钻孔深度19.0 m。

图1 浙江瓶窑 BHQ孔地理位置Fig.1 Location of Borehole BHQ in Pingyao area, Zhejiang Province

2 年代分析与样品处理

李黎霞(2011)对BHQ孔柱样的下段进行了粒度、地球化学特征的研究, 并且根据14C测年, 选用不同的气候代用指标对区域的古环境进行了初步重建。BHQ孔柱样19.0 m之下为砂砾层; 柱样的岩性以粉砂、黏土为主, 间夹植物碎屑、铁锰结核和钙结核等, 但距地表0~1.625 m、2.35~4.775 m段存在缺失(未能获取完整的柱样)。粒度分析表明, BHQ孔沉积物可分为两大类:一类以粉砂为主, 另一类以黏土质粉砂为主。其中19~18.5 m段为粉砂质砂, 18.5~17 m、8.9~6.7 m和6.125~4.775 m段为黏土质粉砂, 17~8.9 m段和6.7~6.125 m段为粉砂。文中在前人研究成果的基础上, 选取连续性较好的19~4.775 m、长14.225 m的岩心为研究对象, 并且根据地层特征对BHQ孔以不等距间隔取样, 共采集了49个孢粉分析样品。BHQ孔目前有4个有效测年数据(表 1), 根据测年数据计算各沉积层的沉积速率, 进而反推各样品的年龄值(蔡永立等, 2001)。8.85~8.9 m和8.75~8.8 m这两组数据控制的范围中沉积物以黏土质粉砂为主, 据此计算出8.9~6.7 m段的沉积速率为0.0943 cm/a; 8.85~8.9 m和12.675~12.725 m两组数据控制的范围中沉积物以粉砂为主, 据此计算出12.7~8.9 m段的沉积速率为1.044 cm/a, 通过内插并外推至17 m。由于6.7~6.125 m段的沉积物也是以粉砂为主, 所以使用12.7~8.9 m段的沉积速率内插; 6.125~4.775 m段沉积物以黏土质粉砂为主, 沿用8.9~6.7 m段的沉积速率; 最后, 18.35~17 m段的沉积物以黏土质粉砂为主, 则用17 m处的推算年龄和18.35 m处的测年数据, 计算出这一段的沉积速率为0.0593 cm/a。通过计算可知, BHQ孔柱样为全新世沉积, 18.5 m处的年代约为11.2 cal ka BP, 4.775 m处的年代约为4.0 cal ka BP。

表1 浙江瓶窑BHQ孔样品深度与测年结果 Table1 Depth and dating results of Borehole BHQ in Pingyao area, Zhejiang Province

样品的处理与鉴定均在河北师范大学资源与环境科学学院孢粉实验室完成, 孢粉提取工作步骤如下:样品处理前加入1粒石松孢子药片(27637± 563粒/片, 作为指示剂计算孢粉浓度)(Stockmarr, 1971), 然后按照常规的酸碱处理法(Faegri and Iversen, 1989), 进行孢粉富集并制片, 最后在Olympus BX-51型光学生物显微镜下进行孢粉统计。

在鉴定统计得到的数据中选择孢粉含量较高、生态意义较大的孢粉科/属输入相关软件(Grimm, 1993, 2004), 绘制和修改孢粉含量图谱、浓度图谱以及环纹藻浓度图谱, 并添加CONISS聚类分析(Grimm, 1987)。

3 研究结果

BHQ孔柱样共鉴定孢粉51092粒, 包括乔木、灌木、草本、蕨类和藻类5类, 样品孢粉统计数量平均为846粒/样, 最多达2076粒/样, 最少为507粒/样, 花粉种类丰富。

3.1 BHQ孔的孢粉类型

鉴定结果显示, BHQ孔49个样品的孢粉浓度差异较大, 但植物种类丰富, 分属103个科/属(表 2)。其中包括40种乔木植物花粉(科/属)、13种灌木植物花粉(科/属)、40种草本植物花粉(科/属)和10种蕨类植物孢子与藻类(科/属)。所有样品中以乔木植物花粉含量占第一(66.89%, ), 其中针叶树花粉种属较少, 以松为主, 落叶阔叶树花粉的含量远高于常绿阔叶树花粉; 灌木植物种属较多, 含量却较低; 草本植物花粉也较丰富, 含量为13.47%, 并且发现有稻属花粉; 蕨类植物种属较单一, 含量仅次于乔木植物(18.29%)。

表2 浙江瓶窑BHQ孔主要孢粉种类 Table2 Main types of pollen of Borehole BHQ in Pingyao area, Zhejiang Province
3.2 BHQ孔的孢粉组合

根据孢粉含量和浓度变化特征, 结合CONISS聚类分析发现, BHQ孔19~4.775 m段自下而上可以划分为3个孢粉带和9个孢粉亚带(图 2, 图3)。

图2 浙江瓶窑BHQ孔孢粉浓度图式Fig.2 Pollen concentration diagram of Borehole BHQ in Pingyao area, Zhejiang Province

图3 浙江瓶窑BHQ孔孢粉含量图式Fig.3 Pollen percentage diagram of Borehole BHQ in Pingyao area, Zhejiang Province

3.2.1 孢粉带1特征

钻孔深度19~8.925 m, 推算年代为11500~7990 cal a BP, 分析样品达35块。孢粉浓度1025.5~14216.1粒/g, 变化范围大, 且整个钻孔孢粉浓度最高值亦是出现在本带, 平均为3085.23粒/g, 下部黏土质粉砂层中的孢粉浓度远高于上部粉砂层。落叶栎+栗属的花粉浓度最高, 平均为1527.72粒/g, 其次是松属花粉(平均为508.26粒/g)。从含量看, 本带孢粉组合以乔木植物花粉占绝对优势(平均73.1%), 蕨类植物孢子次之(平均15.46%), 草本植物花粉含量平均为9.98%, 灌木植物花粉最少(平均仅为1.51%)。乔木植物花粉中, 落叶栎含量最高, 占45.6%, 其次是松属, 含量为17.0%, 枫香和枫杨分别占2.7%和1.7%, 常绿栎+栲属、桑、榆和榉在本带上段出现, 此外, 桦的含量是整个钻孔的最高值(平均占0.42%)。草本植物中含量比较高的是禾本科(平均4.0%), 莎草占1.37%, 香蒲占1.2%, 含量上下比较均匀, 其他还有含量较低的藜、蒿等和零星出现的稻属花粉。舒军武等(2007)的研究结果显示, 多数现生水稻花粉粒径大小在34~38.5 μ m之间, 并根据粒径大小将禾本科花粉划分为不小于35 μ m和小于35 μ m两组, 其中不小于35 μ m的禾本科花粉中可能含有较多的水稻。但本带中稻属花粉含量最高仅为1.17%, 且缺乏炭屑等其他指标作为佐证, 所以环境指示意义还有待商榷。灌木植物含量均较低, 以蔷薇为主。从植物成分看, 本带反映的区域植被是温凉湿润的落叶阔叶— 针叶混交林, 后期含极少量常绿阔叶树。本带可以进一步划分4个亚带。

孢粉亚带1a:钻孔深度19~18.62 m, 推算年代为11500~11260 cal a BP, 分析样品2块。本亚带孢粉浓度平均为1864.7粒/g, 为孢粉带1中的浓度最低段, 对应的岩性为粉砂质砂。从孢粉含量看, 乔木植物花粉最多(平均为82.62%), 其次是蕨类植物孢子(占10.33%), 草本植物花粉含量为6.18%, 灌木植物花粉稀少(0.87%)。乔木植物中, 落叶栎+栗属花粉含量平均为42.26%, 并有增高的趋势, 松属花粉含量平均为27.62%, 有降低的趋势, 阿丁枫花粉含量平均为3.31%, 其他为枫杨、桑、椴树、榆属+榉属和铁木等花粉。草本植物中, 禾本科花粉含量为2.28%, 蒿属花粉含量为1.15%, 其他科/属含量均低于1%, 稻属花粉零星出现(平均为0.29%)。蕨类植物中, 三缝孢占3.27%, 单缝孢占1.13%。灌木植物花粉含量稀少。

孢粉亚带1b:钻孔深度18.62~16.925 m, 推算年代为11260~8760 cal a BP, 分析样品7块。本亚带的孢粉浓度为1025.5~14216.05粒/g, 平均为5537.53粒/g, 为孢粉带1中浓度最高段。落叶栎+栗属花粉浓度平均为3273.25粒/g, 松属花粉浓度为1024.77粒/g, 这2种科/属的花粉浓度在本亚带中占绝对优势。从含量看, 乔木植物花粉仍占绝对优势(平均85.43%), 但呈逐渐下降趋势; 蕨类植物孢子含量平均为8.16%; 草本植物花粉含量平均为5.62%; 灌木植物花粉含量平均仅为0.78%。乔木植物中, 落叶栎+栗属花粉在本亚带中含量高, 平均为55.91%; 松属花粉含量为14.21%~28.51%, 平均19.53%, 而且自下往上逐渐降低, 与铁杉(0%~0.65%)正好相反; 其他乔木类花粉还包括:阿丁枫含量为3.23%, 枫杨含量为2.09%, 桦木含量为0.53%, 榆属+榉属含量为1.52%, 常绿栎+栲属、桑和椴树等花粉含量都比较低。草本植物花粉中, 禾本科含量为2.27%, 香蒲含量为1.01%, 蒿属(0.71%)、藜科(0.33%)、莎草和蓼科只是断续出现, 稻属花粉继续零星出现(0%~1.14%)。蕨类植物孢子中, 三缝孢含量平均为2.84%, 单缝孢含量平均为1.40%, 其他的含量都不高。灌木植物花粉含量都很低。

孢粉带1c:钻孔深度16.925~12.525 m, 推算年代为8760~8340 cal a BP, 分析样品14块。本亚带孢粉浓度急剧降低(1079.01~1803.26粒/g), 平均为1407.22粒/g。在1b带中浓度普遍较高的落叶栎+栗属和松属花粉分别降低为586.85粒/g和209.06粒/g, 其他科/属花粉的浓度也比较低; 单缝孢的浓度上升, 从1b带的51.95粒/g上升至本带的81.48粒/g, 三缝孢浓度降低, 从1b带的117.90粒/g下降至本带的61.68粒/g。从孢粉含量看, 乔木植物花粉含量下降(平均为66.40%), 但降低程度不如花粉浓度那样显著; 蕨类孢子和草本植物花粉含量都略有上升, 其中蕨类孢子含量平均为17.27%; 草本植物花粉含量平均为12.85%; 灌木植物花粉含量平均为2.48%。乔木植物中, 落叶栎+栗属花粉平均含量从1b带的55.91%下降至41.32%, 松属花粉含量继续降低(15.23%), 铁杉(平均为0.5%)、铁木(0.27%)和常绿栎+栲属(0.91%)花粉含量在本带持续小幅增长, 而阿丁枫和枫杨花粉含量都呈现略微降低的趋势, 分别为2.46%和1.79%, 榆属+榉属花粉含量在本带中后期出现一个激增点(高达5.05%), 桦木、桑、椴树等种属花粉含量与1b带相比变化不大。草本植物花粉中, 禾本科含量仍居首位且增加一倍(平均4.04%), 蒿属(1.39%)、藜科(1.27%)和香蒲(1.47%)含量也都有增加, 莎草科在本带含量增加且持续出现(2.81%), 与1b带差异较大; 稻属花粉依旧零星出现, 平均含量为0.31%。灌木植物以蔷薇科花粉为主, 平均含量为2.01%, 稍有增加。

孢粉带1d:钻孔深度12.525~8.925 m, 推算年代为8340~7990 cal a BP, 分析样品12块。本亚带孢粉浓度显著增加(1922.66~7086.17粒/g), 平均值为3815.84粒/g, 大部分科/属的浓度在本亚带都有所增加。其中增加较为明显的有落叶栎+栗属(平均为1710.82粒/g)、松属(平均为570.72粒/g)、阿丁枫科(平均为117.56粒/g)、枫杨(平均为45.84粒/g)和其他乔木(26.60粒/g)。特别要强调的是, 常绿栎+栲属花粉的浓度从1c带的12.80粒/g增加到190.16粒/g; 草本植物中藜科(36.07粒/g)、禾本科(285.76粒/g)浓度都较1c带显著增加; 单缝孢浓度降低(75.17粒/g), 三缝孢浓度增加(99.66粒/g)。从孢粉含量看, 乔木植物花粉含量较1c带有所增加, 平均为72.0%; 蕨类植物孢子含量平均为17.28%, 与1c带基本持平; 草本植物花粉含量略有下降, 为9.82%; 灌木植物花粉含量极少(仅0.9%)。乔木植物中, 落叶栎+栗属花粉含量增加, 平均为45.08%, 常绿栎+栲属花粉在本带底部低顶部高、呈逐渐增加的趋势(1.21%~9.71%), 松属(平均15.95%)、阿丁枫、桦和铁木等花粉含量与1c带差别不大。草本植物中, 禾本科花粉含量(5.29%)仍占首位, 莎草科花粉含量显著下降(0.5%), 其余草本植物花粉含量变化不大。蕨类植物中单缝孢含量降低, 占2.5%。灌木植物中, 蔷薇科花粉含量比1c带更低, 仅为0.78%。

3.2.2 孢粉带2特征

钻孔深度8.925~6.7 m, 推算年代为7990~5780 cal a BP, 分析样品8块。本带孢粉浓度1380.5~7086.17粒/g, 平均为3528.52粒/g, 整体浓度高于孢粉带1。其中对总花粉浓度贡献较大的科/属有松属(平均为506.20粒/g)、落叶栎+栗属(平均为1415.12粒/g)、常绿栎+栲属(平均为207.1粒/g)、禾本科(平均为402.21粒/g)和其他蕨类(平均占251.74粒/g)。从孢粉含量看, 乔木植物花粉含量为67.59%, 草本植物花粉含量呈较明显上升, 平均为19.14%, 乔木和草本花粉含量都有前段高、后段低的趋势; 蕨类植物孢子含量下降, 平均为12.22%; 灌木植物花粉含量基本保持不变(1.05%)。在乔木植物中, 松属花粉含量为16.17%, 与1d带大致相同, 铁杉花粉却呈断续出现, 明显降低(0.16%), 落叶栎+栗属花粉平均占到38.15%, 常绿栎+栲属花粉平均占5.62%, 为整个钻孔中的最高层段, 阿丁枫(3.02%)、榆属+榉属和桑科花粉含量相比1d带都有增加。草本植物中, 禾本科花粉含量急剧增加, 平均达9.1%, 香蒲(3.66%)和莎草(1.87%)含量增长也较明显。蕨类植物孢子含量整体下降明显。灌木植物花粉含量继续维持低值水平, 蔷薇科花粉仅占0.92%。本带反映的区域植被是暖湿的常绿— 落叶阔叶混交林, 含较多常绿因子。根据孢粉组合特性可以进一步划分为2个亚带。

孢粉带2a:钻孔深度8.925~7.775 m, 推算年代为7990~6820 cal a BP, 分析样品4块。本亚带孢粉浓度为2230.61~7086.17粒/g, 平均4683.37粒/g。除了铁杉、桦及蕨类植物外, 其他科/属孢粉浓度都自底部向上急剧降低。从孢粉含量看, 乔木植物花粉含量平均为72.54%; 草本植物花粉含量增加(平均为22.05%), 不仅高于孢粉带1, 也高于孢粉带2的平均值; 蕨类植物孢子含量下降明显(平均为4.44%); 灌木植物花粉含量变化不大(0.97%)。本亚带中最引人注目的是常绿栎+栲属的花粉含量形成高值区(平均6.71%), 落叶栎+栗属的含量保持丰盈, 平均为45.82%, 松属花粉的含量有所降低(12.48%), 阿丁枫(3.37%)、桑和榆属+榉属花粉含量在本亚带增加明显。草本植物中增加最为显著的是禾本科, 花粉含量从1d带的5.29%增加到本带的12.98%, 香蒲(2.14%)和莎草(3.03%)的花粉含量增加同样显著。蕨类植物孢子含量较低, 只是在后期有增加的趋势; 灌木植物中蔷薇科花粉含量还是比较低(0.77%)。

孢粉带2b:钻孔深度7.775~6.7 m, 推算年代为6820~5780 cal a BP, 分析样品4块。本亚带孢粉浓度为1380.5~3550.74粒/g, 平均为2373.68粒/g, 明显低于孢粉带2a。松属(435.7粒/g)、落叶栎+栗属(698.01粒/g)、常绿栎+栲属(106.26粒/g)、蔷薇、藜(73.81粒/g)和蒿(23.83粒/g)、莎草以及其他蕨类等科/属孢粉浓度都显著降低, 铁杉花粉浓度增加, 平均为7.07粒/g。以孢粉含量来看, 乔木植物仍占首位, 但比2a带有明显下降, 平均为62.64%; 蕨类植物孢子含量平均为20%, 上升明显; 草本植物花粉含量稍下降, 平均为16.24%; 灌木植物花粉含量平均为1.12%, 仍为最少。松属花粉含量在本带发生很明显的反弹(19.85%), 铁杉花粉含量也有增加趋势(0.31%), 落叶栎+栗属花粉含量平均值从2a带的45.82%下降至30.49%, 常绿栎+栲属花粉含量则是直线下降(平均为4.53%), 其他阔叶乔木诸如阿丁枫(2.67%)、榆属+榉属(1.03%)花粉含量下降也较为明显, 铁木(0.25%)和桑(0.91%)花粉含量则有增加趋势。禾本科花粉含量下降明显, 从2a带12.98%降至5.22%, 香蒲科花粉含量从2.14%降至1.59%, 藜科花粉含量(2.75%)增加, 蒿属和莎草花粉含量与2a带含量基本相当。灌木植物中, 蔷薇科花粉含量略有升高(1.07%)。

3.2.3 孢粉带3特征

钻孔深度6.7~4.775 m, 推算年代为5780~4030 cal a BP, 分析样品6块。本带孢粉浓度呈峰形(154.98~11178.76粒/g), 平均为3172.54粒/g。本带绝大多数科/属的花粉浓度在岩性为粉砂层向黏土质粉砂层过渡地带急剧增高。从孢粉含量看, 蕨类植物首次超过乔木植物, 平均为42.88%; 乔木花粉含量缩减至30.04%; 草本植物花粉含量增加至26.26%, 和蕨类植物一样, 同为整个钻孔中的最高值; 灌木植物花粉含量基本未变(0.82%)。乔木植物花粉中, 落叶栎+栗属的含量已降至12.18%, 常绿栎+栲属的含量也仅为1.3%, 松属含量降至5.95%, 桦(0.2%)、阿丁枫(3.88%)、枫杨(2.9%)、榆属+榉属(1.43%)的含量略有增加, 其他乔木的含量在本带末期增加。草本植物中最值得关注的是人工栽培的禾本科— — 稻属花粉在本带“ 大爆炸” , 含量介于0.92%~39.42%, 平均为14.06%, 蓼科花粉与莎草、香蒲花粉含量呈现交替上升, 蓼科花粉在本带中后期出现高值, 而莎草和香蒲的含量主要在本带前期比较高, 其他草本植物花粉含量在本带末期增加。蕨类植物孢子含量皆显著增加, 如单缝孢(5.29%)、三缝孢(7.03%)和其他蕨类(29.9%)。灌木植物花粉含量在本带后期呈略微增加的趋势。本带花粉反映的区域植被为温暖较湿润的落叶阔叶林, 常绿因子较少。本带可以进一步划分为3个亚带。

孢粉带3a:钻孔深度6.7~6.05 m, 推算年代为5780~5380 cal a BP, 分析样品2块。本亚带孢粉浓度为411.29~11178.76粒/g, 平均值为5795.03粒/g, 为全孔最高段, 大部分科/属的孢粉浓度随岩性变化而急剧变化, 粉砂层出现低值。从孢粉含量看, 乔木植物为36.37%; 草本植物为33.84%; 蕨类植物为29.2%; 灌木植物最少(0.59%)。乔木植物中, 落叶栎+栗属(15.39%)、常绿栎+栲属(1.62%)花粉含量继续维持低值。草本植物中的香蒲科花粉(1.81%)和蕨类植物孢子一样, 在本带呈现小峰值, 藜科花粉含量逐渐降低。

孢粉带3b:钻孔深度6.05~5.525 m, 推算年代为5380~4820 cal a BP, 分析样品2块。本亚带孢粉浓度为347.4~6556.3粒/g, 平均3451.85粒/g。在本亚带中主要的科/属花粉浓度都呈现先升后降的趋势。其中贡献最大的人工栽培稻属花粉, 浓度平均为1293.93粒/g, 禾本科395.07粒/g, 蓼科花粉浓度在本带后期有增加趋势(16.34粒/g); 乔木植物中, 阿丁枫(273.38粒/g)、枫杨(94.08粒/g)和榆属+榉属(81.51粒/g)花粉浓度增加明显。从孢粉含量看, 乔木植物反弹显著, 平均含量为36.72%; 草本植物紧随其后(35.57%), 较3a带增加最多; 蕨类植物孢子含量为27.3%; 灌木植物花粉含量仅为0.41%。乔木植物花粉中, 阿丁枫和枫杨的含量均达到本钻孔的最高值, 分别为6.25%和5.74%, 落叶栎+栗属占14.77%, 常绿栎+栲属稀少(1.43%), 另外榆属+榉属(1.63%)回升明显。草本植物中的稻属花粉最高含量达到39.42%, 这为指示研究区该时段的人类活动规模与发展水平提供了极为有利的证据, 禾本科占7.04%, 蓼科花粉的含量也达到整个钻孔的最高值(平均4.7%)。蕨类植物孢子含量在本带均呈增加的趋势。灌木植物稀少。

孢粉带3c:钻孔深度5.525~4.775 m, 推算年代为4820~4030 cal a BP, 分析样品2块。本亚带孢粉浓度154.98~386.52粒/g, 平均270.75粒/g, 为整个钻孔(研究段)的最低水平。花粉浓度低也指示温度相对较低(Xiao et al., 2004)。从孢粉含量看, 含量最高的是蕨类植物, 平均为72.14%, 这是蕨类植物最“ 辉煌” 的阶段; 乔木植物已大量萎缩(占17.02%); 草本植物花粉含量平均为9.38%; 灌木植物占1.45%。乔木植物花粉含量都比较低, 落叶栎+栗属含量为6.39%、枫杨含量为1.44%, 其他乔木花粉含量呈增加的趋势(2.91%), 其中木犀科平均占到2.33%。草本植物花粉中, 稻属花粉含量已降至很低(1.66%), 与3b带形成鲜明对比, 禾本科含量为1.94%, 其他草本花粉含量均不高。蕨类植物中, 单缝孢(7.39%)、三缝孢(9.33%)、其他蕨类(55%)都达到峰值, 仅水龙骨科孢子含量稍降低。灌木植物花粉含量依旧维持低值。

3.3 环纹藻特征

环纹藻是一种淡水藻类的产物(Rossignol, 1962; Christopher, 1976)。在上海、宁波、太湖沿岸等地的第四纪湖沼沉积物和泥炭中, 环纹藻经常与盘星藻、鼓藻共生, 故可以认为大多数环纹藻应是生长于淡水湖沼或河漫滩积水沼泽的藻类(王开发和王宪曾, 1983)。根据环纹藻的浓度、含量以及岩性的变化特征, BHQ孔自下而上可以划分为4个环纹藻带(图 4)。

图4 浙江瓶窑BHQ孔环纹藻浓度图式Fig.4 Diagram of Concentricystes concentration of Borehole BHQ in Pingyao area, Zhejiang Province

环纹藻带1: 钻孔深度19~16.925 m, 推算年代为11500~8760 cal a BP, 分析样品9块。本带环纹藻浓度5.59~41.45粒/g, 平均为19.22粒/g, 个别层位环纹藻浓度为钻孔中的极大值。对应孢粉带1a和1b。

环纹藻带2: 钻孔深度16.925~8.925 m, 推算年代为8760~7990 cal a BP, 分析样品26块。本带环纹藻浓度为0~33.7粒/g, 平均为13.17粒/g, 普遍比环纹藻带1降低。对应孢粉带1c和1d。

环纹藻带3: 钻孔深度8.925~6.7 m, 推算年代为7990~5780 cal a BP, 分析样品8块。本带环纹藻浓度为6.86~39.53粒/g, 平均为16.66粒/g, 相比环纹藻带2回升明显, 在6.7 m达到1个极值(39.53粒/g)。对应孢粉带2。

环纹藻带4: 钻孔深度6.7~4.775 m, 推算年代为5780~4030 cal a BP, 分析样品6块。本带环纹藻浓度0~12.79粒/g, 平均为6.38粒/g。本带底部岩性为粉砂层, 环纹藻浓度为一个低值区, 逐渐向上, 环纹藻浓度呈上升趋势。对应孢粉带3。

BHQ孔鉴定的49块样品中, 几乎均发现有环纹藻, 特别是18~17 m、10~8.9 m、6.8~6.7 m为环纹藻的峰值段, 亦揭示了这3个沉积时段研究区有大面积淡水湖沼或积水沼泽。另外整个钻孔反映的环纹藻含量波动较大, 这也说明了其间受气候波动影响, 地下水位升降较频繁(曹现勇, 2006)。

4 讨论
4.1 全新世环境特征

BHQ孔的孢粉组合特征表明, 研究区全新世以来气候环境存在波动, 具不稳定性。根据孢粉和环纹藻组合特征, 研究区全新世环境具有早期相对稳定而中后期剧烈波动的特征。

4.1.1 早全新世气候回暖期

对应于BHQ孔孢粉带1(钻孔深度19~8.9 m), 推算年代为11500~7990 cal a BP。孢粉组合特征显示, 研究区经历晚更新世晚期“ 新仙女木” 事件之后进入全新世, 气候迅速转暖变湿, 为气候波动上升的早全新世阶段, 同时还存在温凉湿润→ 温凉略干→ 温和湿润的次一级气候波动。植被面貌呈现为混有极少常绿树种的北亚热带北缘落叶阔叶林景观。灌木层中断续分布着蔷薇科植物。在林下, 天然生长的禾本科(< 35 μ m)植物为草本群落的优势物种, 在地势低洼处, 莎草和香蒲等湿生草本植物生长繁茂, 这也是喜阴湿的蕨类植物适合的发育栖息场所。从地层中含有较多环纹藻推测, 研究区为湖沼发育的陆地环境, 但是随着时间的推移, 湖沼面积逐渐减小。本阶段早期(推算年代为11500~11260 cal a BP)松属花粉的平均含量为27.62%。松属花粉具有超代表性, 含量小于30%时, 可以认为其来源于周围丘陵山地, 为区域性花粉(张瑞虎, 2003)。但Ren和Beug(2002)也指出, 超过20%的松属花粉可能指向松属在一个封闭的森林中存在。综合上述2种观点, 笔者认为该阶段研究区可能有零星松林的分布。在相邻的戈亭孔全新世沉积物的孢粉组合中, 松属花粉含量略高, 这和它距西部山区不远、受山地松林影响有关(陈学林, 1991)。

4.1.2 全新世适宜期

以BHQ孔岩心孢粉带2(钻孔深度8.925~6.7 m)为代表, 推算年代为7990~5780 cal a BP。这一段孢粉浓度和组合记录揭示, 研究区进入中全新世以后, 气候持续向着温暖湿润的方向发展, 并在深度8.925~7.775 m段达到最“ 辉煌” 。此时研究区的植被面貌是含有较多常绿树种成分的常绿— 落叶阔叶林景观, 气候接近中亚热带, 炎热潮湿。在林下, 禾本科植物占据优势, 但在长江中下游地区, 禾本科植物往往指示湿地环境和沼泽环境(覃军干, 2006), 然而, 这种高温潮湿却变化不定的气候可能并不利于稻作农业的发展(蔡永立等, 2001)。靠近水源附近, 莎草、香蒲等挺水植物大量繁殖, 在土壤盐碱化程度较高的局部区域(滨海滩地), 中旱生草本藜科遍布, 蒿属也有生长。有研究者认为, 南方地区孢粉组合中高含量的藜科花粉是由沉积环境变化引起的, 与气候变化无直接关系。中国东部长江中下游一带无荒漠分布, 地层中的藜科植物应是海水影响下盐碱地的反映(覃军干, 2006)。自中全新世开始到6.0 ka BP, 浙北地区形成封闭、半封闭海湾潟湖相沉积, 环纹藻大量栖息于河流湖泊中(周子康和刘为纶, 1996)。

4.1.3 中全新世气候波动期

对应于BHQ孔岩心孢粉带3(钻孔深度6.7~4.775 m), 推算年代为5780~4030 cal a BP。本段孢粉分析揭示了在全新世大暖期后, 研究区经历了2次明显的冷事件, 气候冷暖波动剧烈, 总体上较前阶段转凉变干, 此时反映的植被面貌是温和湿润的北亚热带落叶阔叶林景观, 常绿树种已大量萎缩。刘会平和王开发(1998)的气候模拟结果显示, 该时段年均温和年降水量都大幅度降低, 为低温凉爽期。在稀疏的树林下, 蕨类植物生长繁盛。由于冷事件致使地下水位降低, 环纹藻大量减少, 从全新世适宜期的16.66粒/g降至本阶段的6.38粒/g, 说明当时气候变凉干, 海平面下降, 原先的湖沼、水塘变成较为干爽的低洼地, 6.4~6.05 m段是环纹藻的低谷期, 研究区发育粉砂层, 可以与5.5 ka冷事件很好地对应。同时, 藜科花粉在5.78~5.75 cal ka BP期间减少, 也表明地下水位的下降及咸潮影响的减弱。土地盐碱化的减轻有利于水稻的种植(覃军干, 2006)。

4.2 主要气候变化事件的孢粉指示

孢粉对气候变化事件有良好的指示意义, 尤其是木本植物花粉能够更好地反映气候波动。在早全新世回暖期, 长江中下游是茂盛的森林(Ren and Beug, 2002), 从BHQ孔孢粉组合分析, 该时段研究区也发生了一些气候变化事件。BHQ岩心在11500~11260 cal a BP期间松属花粉含量急剧下降, 与之形成鲜明对比的是落叶栎+栗属花粉含量快速增加, 说明自“ 新仙女木事件” 之后, 本区环境恢复良好。在西部天目山区中喜冷湿的松属生长茂盛, 山地松林中还伴生少量喜暖的铁杉。铁杉常与松林伴生, 随着气温上升, 铁杉逐渐增多(Yu et al., 1998)。平原地区以喜温的壳斗科落叶栎类占森林群落的绝对优势, 其间也混有极少量喜暖的常绿栎类, 愈到后期常绿栎的含量愈多, 另外, 森林中还生长着阿丁枫、桦树、枫杨、榆树和榉树等落叶阔叶乔木。从岩性也可以看出, BHQ孔18.5~17.0 m段发育灰色黏土质层(推算年龄11260~8770 cal a BP), 该段不仅孢粉浓度高, 而且孢粉组合中木本植物花粉含量占绝对优势, 表明杭嘉湖平原气候温暖湿润, 植被生长茂盛, 土壤发育, 环境持续向着暖湿的方向发展, 但在10 320 cal a BP左右, 阿丁枫、枫杨和椴树有减少的趋势, 可能是杭嘉湖地区对北大西洋冷事件7的反映。BHQ孔在11.625~11.05 m处孢粉组合表现为乔木植物花粉含量减少、草本植物花粉量增加, 与前后阶段的差异较大, 这可能是BHQ孔孢粉组合对8.2 ka BP事件的响应。然而, 对这些事件的确认尚有待进行高分辨率的孢粉研究以及对其他生物、环境指标的综合分析。

大量研究表明, 全新世存在适宜期, 但不同区域呈现出不同的表现形式, 且发生的时段也不一致(何元庆等, 2003)。从BHQ孔岩心沉积特征和孢粉组合来看, 平原地区森林中大量生长喜暖湿的常绿栎类, 但仍旧以落叶栎类为主, 另外还有喜暖的阿丁枫、榆树和榉树等乔木。从孢粉组合中松属花粉的含量推测, 西部天目山区的松林虽然依旧存在, 但和前一阶段相比已发生较大变化, 许多平地上的阔叶树种向西延伸推进, 山地针叶林的密度显著降低。从沉积物粒度上看, BHQ孔大约在8.0~5.8 cal ka BP发育黏土质粉砂层, 对应的孢粉组合也显示出具亚热带因子的植物花粉含量在该时期达到最高, 这些都反映研究区已进入全新世适宜期。敦德冰芯全新世 δ 18O 值波动变化记录的10 ka的全新世气候变化中, 7200~6100 a BP为稳定的暖湿阶段(姚檀栋等, 1992)。Ren和Beug(2002)指出, 8~6 ka BP中国沿海高栎带已形成。7.3~6.0 ka BP, 上海西部地区气候温暖, 较前一阶段温度和降水量都有所回落, 这一阶段常绿木本种类含量降低(蔡永立等, 2001)。BHQ孔在相应时段显示常绿栎+栲属花粉含量直线增长和直线下降, 说明高温期不在全新世中期后段而在全新世中期前段, 这与覃军干(2006)、李春海(2009)的研究结果也较为一致。BHQ孔孢粉数据还显示, 在本阶段后期, 山地针叶林有扩张的趋势, 相应地平原中落叶栎逐渐减少, 特别是常绿栎呈直线下降趋势, 林下的禾本科减少也相当明显, 这预示着气候开始恶化。董歌洞DA和D4两个石笋氧同位素记录显示, 从10 ka BP开始, 季风强盛, 到了5.6 ka BP左右季风逐步衰弱, 其中最高值出现在9~7 ka BP期间(Dykoski et al., 2005; Wang et al., 2005)。与BHQ孔略有不同的是, 启东花粉曲线显示, 在10.8 ka BP前为较温湿的气候, 但反映最大湿度的峰值出现在6.5 ka BP前后(Liu et al., 1992), 而建湖剖面于5.0 ka BP显示气候暖湿的峰值(唐领余和沈才明, 1992)。通过对比不难发现, 不同区域全新世最适宜期的发生时段存在差异, 研究区的全新世适宜期始于约8.0 ka BP, 并且至少延续了约2000, a。

到了中全新世后期, BHQ孔岩心显示松属花粉含量没有显著反弹, 由于前阶段天目山区同样经历了较长时间炎热潮湿的气候过程, 故松林在本阶段没有得到很好地恢复。历经2次乔木花粉骤减的过程(推算年代为5780~5380 cal a BP和4820~4030 cal a BP), 2次气候恶化事件导致平原地区的森林面积大为缩减, 常绿栎类已降至极低的水平, 落叶栎类也衰减严重, 只有阿丁枫、榆树和榉树含量略微增长, 喜阳的枫杨在气温回升期内增加明显。Ren和Beug(2002)在栎属的全新世分布中指出, 6.0~4.0 ka BP是栎林显著减少的时期, 之后含量逐渐与现代接近, 与此同时, 长江中下游植被减少尤为显著。徐馨和朱明伦(1984)、洪雪晴(1989)、刘金陵和Chang(1996)、Yi 等(2003)在关于长江三角洲的孢粉研究中, 都有关于6.0~5.0 ka BP阔叶树林中常绿树林减少的记录。6.0 ka BP以后气候波动剧烈, 气温逐渐回落, 低温事件发生在5.9 ka BP, 5.5 ka BP和4.0 ka BP左右(周子康和刘为纶, 1996)。在BHQ孔孢粉组合中也不难看出, 不论孢粉带1和2中气候如何冷暖变化、干湿交替, 落叶栎+栗属花粉含量都维持在一个较高的水平, 说明气候的变化没有超出栎属生长的阈值。但过了5.8 cal ka BP后, 不仅常绿栎+栲属的花粉含量直线下降, 就连落叶栎+栗属的花粉含量也急剧萎缩, 说明研究区在5.8 cal ka BP之后, 气候已逐渐转凉, 不再适应壳斗科植物的大量生长, 另外, 人类活动也是导致其减少的重要因素。BHQ孔显示在约5380~4820 cal a BP期间, 乔木和草本植物花粉含量回升, 尤其是草本植物反弹显著。在5460± 110 a BP期间, 上海地区也气温回暖, 温热潮湿(王开发等, 1978)。Denton和Karlé n(1973)认为, 5.8~4.9 ka BP为第2新冰期, 南北半球各山区均出现冰川前进。两河流域气候发生重要转变, 开始向干旱方向转化(Wenke and Olszewski, 1999)。全新世中期的5.5 ka BP的降温事件导致非洲撒哈拉沙漠中的绿洲沙化, 湖泊干涸, 当地居民被迫迁移(Demenocal et al., 2000)。在欧洲, 全新世最适宜期停止活动的阿尔卑斯冰川在5.3 ka BP前开始发育, 并埋藏了Tirolian阿尔卑斯山中著名的“ 雪中人” (许靖华, 1998)。6.0~5.0 ka BP气候波动剧烈, 环境较差, 敦德冰芯记录显示存在3次降温事件, 特别是中间1次降温事件在华北与华东均很明显(刘泽纯等, 1991; 施雅风等, 1992)。内蒙古岱海在5.5 ka BP左右出现低湖面(王苏民, 1990)。4.0 ka BP左右为一个多灾难的时期, 瑞士湖中纹层的气候记录研究表明, 阿尔卑斯山地区此时冰川开始广泛分布(Perry and Hsu, 2000)。受其影响西亚地区进入当地最冷和最为干旱的时期, 非洲撒哈拉沙漠中的淡水全部干涸(Weiss et al., 1993)。敦德冰芯 δ 18O 记录曲线中, 4.0 ka BP出现较宽浅的冷谷(施雅风等, 1992)。青藏高原区(姚檀栋等, 1992)、南方地区(唐领余等, 1993)等都记录到这次降温事件的影响, 在东部杭嘉湖地区的孢粉中也有记录(洪雪晴, 1989)。东海内陆架PC-6孔泥质记录显示4.6 ka BP为冬季风最强盛时期(肖尚斌等, 2005)。王开发等(1978)在对上海地区遗址孢粉研究中也发现4.0 ka BP左右, 上海地区的植被为针阔混交林, 气候温凉略干, 相当于今天淮河以北的气候。通过列举国内外众多学者对5.5 ka BP和4.0 ka BP这2次冷事件的研究可以清晰地看到, 虽时间上有一定差异, 但它们的影响却是全球性的。BHQ孔岩心的孢粉组合对这2次事件皆有显著响应, 表现为乔木植物大量萎缩、草本植物的反弹以及蕨类植物占主导地位。

4.3 人类活动的孢粉指示

虽然BHQ孔孢粉组合显示, 11500~7990 cal a BP期间有疑似稻属花粉零星出现, 但由于不小于35 μ m禾本科花粉含量很低, 且缺乏其他类似炭屑等证据, 所以是否在全新世早期钻孔所在地就已经有人类种植水稻, 还需进一步深入研究。5780~4030 cal a BP期间, 在研究区地势平坦的地方, 藜科植物的减少伴随着人工栽培的稻属花粉“ 异军突起” , 峰值时浓度高达1293.93粒/g。有研究者认为, 冷干的气候导致喜暖的植被带南移和植被退化、地下水位下降、水域缩小, 人类文明得以发展(叶玮等, 2007)。BHQ孔岩心该时段稻属花粉的增减毫无疑问反映了农业的发展, 但是否稻属花粉多就指示区域有大量的人类活动尚不清楚, 也就是说地层中稻属花粉含量变化的原因尚待深入研究。另一方面, BHQ孔在该段花粉组合中木本植物花粉含量明显减少, 蕨类植物孢子含量增加。有研究者提出, 森林的衰退与农业文明有关(Ren and Beug, 2002), 先民们种植水稻的同时开荒伐薪, 这也直接导致了森林面积进一步减少。林下阴湿处, 是适宜蕨类植物迅速繁殖的环境, BHQ孔岩心该时段沉积物中的三缝孢、单缝孢、水龙骨科孢子随处可见。郑卓等(2004)指出, 全新世蕨类植物含量增高可能反映人类活动增强。研究区稻属花粉的高峰期过后就是蕨类植物的高峰期, 是否证明了这个观点同样适用于BHQ孔所代表的区域也有待深入研究。

5 结论

1)早全新世气候回暖期, 研究区植被面貌呈现为混有极少常绿树种的北亚热带北缘落叶阔叶林景观。进入全新世适宜期, 研究区的植被面貌是含有较多常绿树种成分的常绿— 落叶阔叶林景观, 气候接近中亚热带, 炎热潮湿。到了中全新世气候波动期, 研究区的植被面貌变为温和湿润的北亚热带落叶阔叶林景观, 气候转冷变干, 常绿树种已大量萎缩。

2)早全新世早期, BHQ孔松属花粉含量急剧下降, 落叶栎+栗属花粉含量快速增加, 说明自“ 新仙女木事件” 之后, 本区环境恢复良好, 并且在早全新世, 研究区环境持续向着暖湿方向发展。然而在此期间孢粉组合对冷事件的响应, 还有待进行高分辨率的孢粉研究以及其他生物、环境指标的综合分析。

3)不同区域全新世最适宜期的发生时段存在差异, 研究区的全新世适宜期始于约8.0 ka BP, 并且至少延续了约2000 a。该时期森林中大量生长喜暖湿的常绿栎类, 但仍以落叶栎为主。

4)到了中全新世后期, BHQ孔历经2次乔木花粉的骤减过程, 说明钻孔对5.5 ka BP和4.0 ka BP冷事件皆有较好的响应, 2次冷事件在各地发生的时间虽略有不同, 但它们的影响却是全球性的。

5)在5780~4030 cal a BP期间, BHQ孔稻属花粉的激增毫无疑问反映了农业的发展, 但是否稻属花粉多就指示研究区有大量的人类活动尚不清楚, 也就是说地层中稻属花粉含量变化的原因尚待深入研究。

参考文献
1 蔡永立, 陈中原, 章薇, 等. 2001. 孢粉—气候对应分析重建上海西部地区8. 5 ka B. P. 以来的气候[J]. 湖泊科学, 13(2): 118-126. [文内引用:3]
2 曹现勇. 2009. 安阳洹河流域全新世以来环境变化与人类活动的沉积记录[D]. 河北石家庄: 河北师范大学, 1-66. [文内引用:1]
3 陈学林. 1991. 杭嘉湖平原全新世沉积的孢粉组合及其意义[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), (4): 83-90. [文内引用:3]
4 方修琦, 侯光良. 2011. 中国全新世气温序列的集成重建[J]. 地理科学, 31(4): 385-393. [文内引用:1]
5 顾明光, 陈忠大, 卢成忠, 等. 2006. 浙江湘湖地区全新世孢粉记录及其古气候意义[J]. 中国地质, 33(5): 1144-1148. [文内引用:1]
6 何元庆, 姚檀栋, 沈永平, 等. 2003. 冰芯与其他记录所揭示的中国全新世大暖期变化特征[J]. 冰川冻土, 25(1): 11-18. [文内引用:1]
7 洪雪晴. 1989. 中国近海及沿海地区第四纪进程与事件[M]. 北京: 海洋出版社, 111-116. [文内引用:1]
8 侯光良, 方修琦. 2011. 中国全新世气温变化特征[J]. 地理科学进展, 30(9): 1075-1080. [文内引用:1]
9 李春海, 唐领余, 万和文, 等. 2009. 晚更新世以来浙江余姚地区植被变化及人类活动[J]. 微体古生物学报, 26(1): 48-56. [文内引用:1]
10 李黎霞. 2011. 浙江省全新世早期环境变化与文化响应[D]. 浙江金华: 浙江师范大学, 19-20. [文内引用:1]
11 刘会平, 王开发. 1998. 沪苏杭地区若干文化遗址的孢粉—气候对应分析[J]. 地理科学, 18(4): 368-373. [文内引用:1]
12 刘金陵, Chang W Y B. 1996. 根据花粉资料推论长江三角洲地区12 000年来的环境变迁[J]. 古生物学报, 35(2): 136-154. [文内引用:1]
13 刘泽纯, 等. 1991. 第四纪沉积与环境[M]. 江苏南京: 东南文化书社, 182-199. [文内引用:1]
14 马春燕. 2012. 浙江杭州东苕溪平原全新世沉积地貌环境演变及与新石器文明关系的初探[D]. 上海: 华东师范大学, 7-9. [文内引用:1]
15 覃军干. 2006. 宁绍平原及邻区晚更新世以来的孢粉学研究及古环境意义[D]. 上海: 同济大学, 1-129. [文内引用:3]
16 施雅风, 孔昭宸, 王苏民, 等. 1992. 中国全新世大暖期的气候波动与重要事件[J]. 中国科学(B辑), 22(12): 1300-1308. [文内引用:2]
17 舒军武, 王伟铭, 陈炜. 2007. 太湖平原西北部全新世以来植被与环境变化[J]. 微体古生物学报, 24(2): 210-221. [文内引用:1]
18 唐领余, 沈才明. 1992. 江苏北部全新世高温期植被与气候[M]. 北京: 海洋出版社, 80-93. [文内引用:1]
19 唐领余, 沈才明, 赵希涛. 1993. 江苏建湖庆丰剖面1万年来的植被与气候[J]. 中国科学(B辑), 23(6): 637-643. [文内引用:1]
20 王开发, 王宪曾. 1983. 孢粉学概论[M]. 北京: 北京大学出版社, 1-205. [文内引用:1]
21 王开发, 张玉兰, 叶志华, 等. 1978. 根据花粉分析推断上海地区近六千年以来的气候变迁[J]. 大气科学, 2(2): 139-145. [文内引用:2]
22 王宁练, 姚檀栋, Thompson L G, 等. 2002. 全新世早期强降温事件的古里雅冰芯记录证据[J]. 科学通报, 47(11): 818-823. [文内引用:1]
23 王绍武, 龚道溢. 2000. 全新世几个特征时期中国气温[J]. 自然科学进展, 10(4): 325-332. [文内引用:1]
24 王苏民. 1990. 岱海: 湖泊环境与气候变化[M]. 安徽合肥: 中国科学技术大学出版社, 117-182. [文内引用:1]
25 吴文祥, 刘东生. 2002. 5500 a BP气候事件在三大文明古国古文明和古文化演化中的作用[J]. 地学前缘, 9(1): 155-162. [文内引用:1]
26 肖尚斌, 李安春, 陈木宏, 等. 2005. 近8 ka东亚季风变化的东海内陆架泥质沉积记录[J]. 地球科学: 中国地质大学学报, 30(5): 573-581. [文内引用:1]
27 徐馨, 朱明伦. 1984. 镇江地区15 000年以来古植被与古气候变化[J]. 地理学报, 39(3): 277-284. [文内引用:1]
28 许靖华. 1998. 太阳、气候、饥荒与民族大迁徙[J]. 中国科学(D辑), 28(4): 366-384. [文内引用:1]
29 许雪珉, William Y B Chang, 刘金陵. 1996. 11 000年以来太湖地区的植被与气候变化[J]. 古生物学报, 35(2): 175-186. [文内引用:1]
30 杨怀仁. 1996. 环境变迁研究[M]. 江苏南京: 河海大学出版社, 130-137. [文内引用:1]
31 姚檀栋, 施雅风, Thompson L G. 1992. 祁连山敦德冰芯记录的全新世气候变化[A]. 见: 施雅风, 孔昭宸(主编). 中国全新世大暖期气候与环境[M]. 北京: 海洋出版社, 206-211. [文内引用:2]
32 叶玮, 李凤全, 沈叶琴, 等. 2007. 良渚文化期自然环境变化与人类文明发展的耦合[J]. 浙江师范大学学报(自然科学版), 29(4): 455-460. [文内引用:1]
33 章桂林, 张允白, 严惠君. 2009. “国际地层表”(2008)简介[J]. 地层学杂志, 33(1): 1-10. [文内引用:1]
34 张瑞虎. 2003. 江苏苏州绰墩遗址孢粉记录与太湖地区的古环境[D]. 江苏南京: 南京师范大学, 1-40. [文内引用:1]
35 张瑞虎. 2005. 江苏苏州绰墩遗址孢粉记录与太湖地区的古环境[J]. 古生物学报, 44(2): 314-321. [文内引用:1]
36 张玉兰. 2005. 长江三角洲前缘地区晚第四纪沉积的孢粉与环境研究[J]. 海洋学报, 27(4): 82-87. [文内引用:1]
37 张玉兰, 贾丽. 2006. 上海东部地区晚第四纪沉积的孢粉组合及古环境[J]. 地理科学, 26(2): 186-191. [文内引用:1]
38 《浙江森林》编辑委员会. 1993. 浙江森林[M]. 北京: 中国林业出版社, 8-58. [文内引用:1]
39 郑卓, 邓韫, 张华, 等. 2004. 华南沿海热带—亚热带地区全新世变化与人类活动的关系[J]. 第四纪研究, 24(4): 387-393. [文内引用:1]
40 周曙, 邹松梅, 刘志平, 等. 2001. 江苏太湖平原北翼的第四纪孢粉与环境[J]. 微体古生物学报, 18(1): 70-75. [文内引用:2]
41 周子康, 刘为纶. 1996. 杭州湾南岸全新世温暖期气候的基本特征[J]. 杭州大学学报(自然科学版), 23(1): 80-86. [文内引用:1]
42 Chinese Academy of Sciences(Compilatory Commission of Physical Geography of China). 1984. Physical Geography of China: Climate[M]. Beijing: Science Press, 1-30. [文内引用:2]
43 Christopher R A. 1976. Morphology and taxonomic status of Pseudoschizaea Thiergart and Frantz ex R. Potonie Emend[J]. Micropaleontology, 22(20): 143-150. [文内引用:1]
44 Demenocal P, Ortiz J, Guilderson T, et al. 2000. Abrupt onset termination of the Africa Humid period: Rapid climate responses to gradual insolation function[J]. Quaternary Science Review, 19(1): 347-361. [文内引用:1]
45 Denton G H, Karlén W. 1973. Holocene climatic variations: Their pattern and possible cause[J]. Quaternary Research, 3(2): 155-205. [文内引用:1]
46 Dykoski C A, Edwards R L, Cheng H, et al. 2005. A high-resolution, absolute-dated Holocene and deglacial Asian monsoon record from Dongge cave, China[J]. Earth and Planetary Science Letters, 233(1): 71-86. [文内引用:1]
47 Faegri K, Iversen J. 1989. Textbook of Pollen Analysis(3rd. )[M]. Oxford: Blackwell, 295. [文内引用:1]
48 Gao Y X. 1962. On some problems of Asian monsoon[J]. Some questions about the East Asian monsoon, 1-49. [文内引用:1]
49 Goudie J A. 1992. Environmental Change[M]. Oxford: Blackwell, 12-41. [文内引用:1]
50 Grimm E C. 1987. CONISS: A FORTRAN 77 program for stratigraphically constrained cluster analysis by the method of incremental sum of squares[J]. Computers & Geosciences, 13(1): 13-35. [文内引用:1]
51 Grimm E C. 1993. TILIA: A program for analysis and display[CP]. Illinois State Museum, Springfield. [文内引用:1]
52 Grimm E C. 2004. TGView Version 2. 0. 2[CP/OL]. http: ∥museum. state. Il. us/pub/grimm(last accessed: 1 August 2006). [文内引用:1]
53 Liu K, Sun S, Jiang X. 1992. Environmental change in the Yangtze River Delta since 12, 000 Years B. P. [J]. Quaternary Research, 38(1): 32-45. [文内引用:2]
54 Perry C A, Hsu K J. 2000. Geophysical, archaeological, and historical evidence support a solar-output model for climate change[J]. Proceedings of National Academy of Science of USA, 97(23): 12433-12438. [文内引用:1]
55 Ren G, Beug H J. 2002. Mapping Holocene pollen data and vegetation of China[J]. Quaternary Science Reviews, 21(12): 1395-1422. [文内引用:1]
56 Rossignol M. 1962. Analyse pollinique de sédiments marins quaternaires en Israeël. I. Sédiments récents[J]. Pollen spores, 3(2): 303-324. [文内引用:1]
57 Stockmarr J. 1971. Tablets with spores used in absolute pollen analysis[J]. Pollen et Spores, 13: 615-621. [文内引用:1]
58 Wang Y, Cheng H, Ewards R L, et al. 2005. The Holocene Asian Monsoon: Links to solar changes and North Atlantic climate[J]. Science, 308: 854-857. [文内引用:1]
59 Weiss H, Courty M A, Wetterstrom W, et al. 1993. The genesis and collapse of third millennium north Mesopotamian civilization[J]. Science, 261: 995-1004. [文内引用:1]
60 Wenke R J, Olszewski D. 1990. Patterns in Prehistory: Humankind's First Three Million Years[M]. New York: Oxford University Press, 311-385. [文内引用:1]
61 Xiao J, Xu Q, Nakamura T, et al. 2004. Holocene vegetation variation in the Daihai Lake region of north-central China: A direct indication of the Asian monsoon climatic history[J]. Quaternary Science Review, 23(14): 1669-1679. [文内引用:1]
62 Yi S, Saito Y, Zhao Q, et al. 2003. Vegetation and climate changes in the changjiang(Yangtze River)Delta, China, during the past 13, 000 years inferred from pollen records[J]. Quaternary Science Reviews, 22(14): 1501-1519. [文内引用:1]
63 Yu G, Prentice I C, Harrison S P, et al. 1998. Pollen-based biome reconstructions for China at 0 and 6000 years[J]. Journal of Biogeography, 25(6): 1055-1069. [文内引用:1]
64 Zhang J, Lin Z. 1992. Climate of China[M]. New York: Wiley, 376. [文内引用:1]