实验室黄小忠研究员在《Geophysical Research Letters》上发表题为“Holocene Vegetation and Climate Dynamics in the Altai Mountains and Surrounding Areas”的研究成果，该成果与来自俄罗斯、美国、德国、青藏所等国内外单位的学者合作发表。

过去的孢粉学证据表明阿尔泰山及周边地区的全新世气候变化被认为至少有三种模式：一是季风变化模式，表现为早中全新世湿润，而晚全新世干旱；二是以北疆为代表的西风模式，表现为早全新世干旱而中晚全新世越来越湿润的趋势；三是全新世整个植被及气候环境比较稳定。然而，以往的集成研究用到孢粉学的资料没有考虑孢粉所代表的植被本身对于气候变化的差异性响应，即在气候强迫因素下，高海拔山地苔原–森林不同于低海拔荒漠-荒漠草原的响应机制。由于阿尔泰山山区降水比较丰富，山地的森林植被（尤其是森林的上限区域）的变化可能对温度变化敏感，而低海拔的荒漠–草原–森林带下限则对湿度变化敏感。本研究在位于森林带下限的喀纳斯湖找到了一种中间过渡状态，即森林成分的花粉在中全新世最高，既不是早全新世也不是晚全新世（图1）。对比阿尔泰山及周边区域的孢粉记录，可以清晰看到北半球夏季太阳辐射及温度变化的影响：早全新世温暖时山地森林发育，7ka开始北半球温度开始降低，乔木花粉下降或建群种转型；而低海拔平原-盆地等气候相对较干旱区域，早全新世因干旱植被更差、湖泊消失或低水位；7ka开始湖泊水位上升、植被增加或有草原变成森林。我们的研究结果表明，过去把与大区域干旱环境差异较大的山地记录作为区域气候重建的记录可能需要重新审视。值得说明的是，中全新世7ka前后喀纳斯湖的乔木花粉含量最高，一方面是由于温度降低导致植被带开始下移，另一方面是区域低温多降水导致的湿度增加，进一步导致森林的增加；随着太阳辐射-温度进一步降低，区域的植被被进一步压缩，湿度增加导致耐旱的刺柏属和麻黄属花粉消失。根据阿尔泰山周边地区的表土花粉和喀纳斯湖的全新世地层花粉记录，本研究定量重建了全新世研究区域的降水变化，也显示出早全新世相对的干旱和晚全新世波动的降水情况（图2）。此外，我们还初步讨论了1.5ka之前的蒿属花粉增加（图1）可能与人类（比如史书记载突厥人从东北迁来此地）在这一区域放牧活动增强有关。本研究的结论，也支持在百年–千年时间尺度上“温度升高会导致干的地方更干，湿润的地区更适宜于森林生长”；因此，在未来增温背景下，阿尔泰山南部森林下限和东部偏干旱区域的森林面临森林死亡率增加的风险。

图1KNS11B孔的孢粉百分比图（灰色部分为扩大5倍结果）

图2 KNS11B孔与其他气候记录对比图a）格陵兰冰芯氧同位素记录（Vinther et al., 2009）；b）北半球温度异常记录（Marcott et al., 2013）；c）北极振荡变化（Rimbu et al., 2003）；d）北半球夏季太阳辐射；e）Hoton Nur乔灌木孢粉百分比（Rudaya et al., 2009）；f）KNS11B乔灌木花粉百分比；g）KNS11B麻黄属与刺柏属花粉百分比；h）KNS11B孔重建的区域降水；i）乌伦古湖湖面变化（Liu et al., 2008）；j）北疆区域湿度变化（Wang & Feng, 2013）