阿尔泰山是个完整的自然地域综合体,自然地理要素垂直地带性分异显著,对花粉搬运、沉积、保存有较大影响.根据对中国阿尔泰山西部53个表土样品花粉谱特征分析,基于植物群落样方物种调查结果,运用聚类分析和主成分分析方法,探讨了该区域表土花粉与现代植被分布的对应关系.研究表明(1)阿尔泰山西部表土花粉组合与现代植被分布基本一致,各植被带均存在特有的花粉组合,荒漠草原带蒿属—藜科—禾本科—麻黄属组合优势明显,草原灌丛带以禾本科—蒿属—蔷薇科—藜科组合为主,山地森林带表现为云杉属(或云杉属+冷杉属)—桦木属—蔷薇科—禾本科—莎草科组合,亚高山灌丛带以桦木属—禾本科—柳属—莎草科组合为主,高山草甸带表现为唇形科—禾本科—桦木属—蔷薇科—莎草科组合.聚类分析可将各植被带准确鉴别开,主成分分析表明湿度是影响其分布的主导因素.(2)云杉属、冷杉属、蔷薇科、桦木属、柳属、豆科、麻黄属、禾本科、蒿属、藜科、菊科、唇形科、莎草科、唐松草属含量高、变化幅度大,为该区域主要的表土花粉类型.其中,云杉属、桦木属代表性较好,禾本科、冷杉属、莎草科代表性较低,藜科、蒿属具超代表性.花粉含量高低除自身因素外,某些科(属)还可能与保存条件有关.

通过云南丽江老君山18个样点山地林下表土花粉组合特征及其与植物群落之间关系的分析,结果发现:(1)花粉组合中木本植物花粉占83.3％,木本植物与草本植物花粉比值(AP/NAP)约为5,以常绿栎类、桦属(Betula)和冷杉属(Abies)为主;(2)针叶常绿落叶阔叶混交林和常绿落叶阔叶混交林的花粉组合与植物群落有较好的对应关系,针叶落叶阔叶混交林花粉组合基本能够反映母体植被特征,针叶林花粉组合未能反映植物群落的数量特征;(3)主要花粉类型中冷杉属、柳属(Salix)和杜鹃花科(Ericaceae)花粉具低代表性;常绿栎类、松属(Pinus)和桦属花粉具超代表性,其花粉产量和散布范围为松属＞常绿栎类＞桦属;(4)通过花粉相对含量,DCA分析能较好地区分不同植物群落.该研究成果可为西南地区古植被和古环境重建提供基础数据资料.

通过对比分析北疆荒漠草原区和典型草原区表土和牛粪样品中的孢粉组合,发现这两类样品的孢粉组合大体相近,其乔木花粉百分比大都低于10％,灌木花粉平均为5.6％,草本花粉大都高于70％,并以藜科(Chenopodiaceae)、蒿属(Artemisia)为最主要的花粉类型.牛粪中孢粉种类低于表土,且乔木花粉含量(2.04％)亦低于表土(3.78％).表土形成的时间存在一定的不确定性,而牛粪为现代样品,牛粪的孢粉组成可能会更好地指示现代植被组成,因而牛粪样品可以在北疆荒漠草原、典型草原地区作为一种新的现代孢粉研究材料.从荒漠草原到典型草原,表土中乔木花粉百分比增多,灌木和草本下降;而牛粪中则相反,乔木花粉百分比下降,灌木和草本的比例上升,这可能与牛以草本植物为主要食物有关.表土和牛粪样品中主要种属(蔷薇科、禾本科、伞形科、豆科等)与环境因子的主成分分析显示,孢粉组合与多年平均6-8月降水量和年均降水量的相关性最显著,其次为最冷月平均温度和最热月平均温度,而与年均温相关性较低.该研究结果指示,降水可能是影响北疆现代植被空间分布的最主要因素.

通过对西天山南坡不同植被带52个表土花粉样品的鉴定,研究表土花粉组合与现代植被分布的关系,分析蒿属/藜科比值(A/C)在该区域的指示意义.结果表明:山顶至山底可以划分为5个植被带,分别为高山荒漠带、高山草甸带、草甸草原带、山地荒漠带、典型荒漠带,代表性科属为蒿属、藜科、禾本科和麻黄属,该区域不同植被类型表土样品花粉组合差异明显.西天山南坡表土花粉在一定程度上受到北坡的影响,海拔越高影响越大.A/C值随海拔升高而先升高再降低,在高山草甸区域达到最高,可以作为反映山地垂直方向气候干湿变化的有效指标.由于A/C值波动较大,利用该比值进行气候环境重建时,需注意受人类活动等因素影响所产生的高值可能带来误判.

通过峨眉山40个样点表土孢粉组合及其与植物群落之间关系的分析,结果表明:(1)花粉组合中木本植物含量(83.3％)占绝对优势,松属、杉科、桤木属、蔷薇科、桦属、枫杨属、蒿属、毛莨科和水龙骨科为主要孢粉类型;(2)中山常绿阔叶林花粉组合未能反映植被的群落特征;低山常绿阔叶林间人工次生林和常绿落叶阔叶混交林花粉组合只能反映母体植被的部分组成;针叶林花粉组合基本可以指示母体植被的群落特征;灌丛草甸花粉组合能够较好地反映母体植被的群落组成;针阔混交林花粉组合不仅可以很好地指示群落特征,花粉高含量类型还可以与植物群落优势种很好地对应;(3)主要花粉类型冷杉属、杜鹃花科、蔷薇科、珙桐属、槭属和盐肤木属具低代表性;枫杨属、栲属/柯属、桤木属和杉科花粉具超代表性;(4) DCA表明,通过花粉百分含量,能较好地区分人类扰动植被、阔叶林和针叶林,但常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和针阔混交林之间,针叶林和灌丛草甸之间难以区分;(5)利用孢粉学恢复热带亚热带常绿阔叶代表类群樟科群落和第三纪孔遗落叶阔叶属种珙桐群落时,受其主体植物花粉外壁薄,易破碎影响,原生植被优势种缺失;因此,孢粉实验改良和保存环境研究,与其他生物学指标(植物大化石和气孔器)综合分析在重建古植物群落中具有重要意义;(6)植物(如冷杉)花粉含量一定程度上能够指示其林分结构.本研究可为热带亚热带山地及相似地区利用孢粉学进行地质时期气候与环境重建提供理论支持和基础资料,并对植被生态恢复提供实践和参考.

重庆喀斯特地区4种不同地貌单元的81份表土和苔藓样品的孢粉分析结果表明:(1)研究区植物孢粉组合共由109科属组成.除金佛山外,其他植被退化严重地区样点均以草本和蕨类植物占据优势(剔除石漠化治理大量引种的马尾松、柳杉和侧柏等乔木花粉),其次是乔木植物花粉(主要为马尾松),灌木植物花粉含量很低,显示该区植被退化严重;(2)孢粉组合的PCA分析能够很好地将研究区的现代孢粉组合区分开来,较好地反映了重庆喀斯特地区不同地貌单元的植被特征,特别是石漠化区植被退化严重的孢粉组合特征.生态保护较好、自然植被发育的金佛山地区具有106科属的乔木、灌木与草本孢粉类型,以及高含量的乔木花粉,而喀斯特石漠化地区的鸡公山(46科属)、青木关镇(56科属)和南平镇(50科属)则表现为乔灌木孢粉类型较少;(3)银杉作为金佛山特有的孑遗植物,其花粉含量明显低于松属花粉,说明其花粉不利于远距离传播;(4)随着土地利用强度的增加,现代孢粉组合中乔灌木花粉含量和种类越少,草本和蕨类植物孢粉含量越多,且以耕地杂草为主.因此,土地利用方式的变化是喀斯特石漠化区次生植被及其现代孢粉组合变化的主要影响因素.研究可为重庆喀斯特地区土地利用策略的制定,重庆及其周边地区第四纪古植被、古气候和古环境重建研究,以及中国孢粉数据库建设提供基本数据和科学依据.

建立现代植被与表土花粉的精确关系,是基于孢粉记录定量重建古植被与古气候的基础与关键.截止目前,植物群落样方记录较少参与到现代植被与花粉的统计分析中,限制了其精确关系的定量表达.本文通过中国东北样带的森林、草甸草原、典型草原和荒漠草原33个表土样品分析及植被样方调查,基于Bray-Curtis相异系数,研究了东北样带现代表土花粉与植物群落组成和数量之间的定量关系.结果表明:由于花粉传播距离和花粉产量大小的不同,单个样点的所有科属、优势和常见科属、少见和稀有科属,在组成和数量上的关系存在差异.不同植被类型间差异显著,草甸草原在组成上差异较大,而所有科属、优势和常见科属的数量关系在森林中差异较大,少见和稀有科属的数量关系则在草甸草原中差异较大.不同科属的植被-花粉关系在组成和数量上的趋势基本一致,根据Bray-Curtis相异系数可将该地区花粉类群划分为3类:超代表性类型、低代表性类型和适中代表性类型.该系数可以获得样方水平和物种水平上植被-花粉的物种组成和数量关系,是定量描述植被-花粉关系的有效指标之一.

通过四川螺髻山(1984、2017年)表土和化石孢粉与植被的关系分析发现:孢粉组合中木本植物含量(91.0％)占绝对优势,松属、冷杉属、青冈属、常绿栎类、落叶栎类、桤木属、杜鹃花科、禾本科和蒿属为主要花粉类型;人工次生林花粉组合能很好地反映母体植被的群落特征,并可指示优势种的存在和人类活动痕迹;针阔混交林花粉组合能较好地反映群落整体特征,花粉类型能与母体植被中优势种较好地对应;常绿阔叶林、针叶林和灌丛草甸的花粉组合难以反映母体植被的群落特征.DCA表明,花粉谱的百分含量,能较好地区分人工扰动植被和天然植被,但人工次生林、常绿阔叶林和针阔混交林之间以及针叶林和灌丛草甸之间未能区分.30年前后表土孢粉组合变化明显,1984年样品以松属、青冈属和桤木属等花粉为主,而2017年采样分析中松属、桤木属花粉占绝对优势.随着人类活动的加强,部分地区松树和桤木大面积飞播或种植,表土孢粉组合对当地植被指示意义与扰动强度呈负相关关系.现生植被与表土孢粉组合的差异能为恢复古植被和古环境提供参考,但原生植被已经被破坏地区的孢粉图谱,就很难作为重建历史时期植被的根据.本研究可以为亚热带山地利用孢粉学恢复第四纪时期植被与气候,探讨人类活动与环境的关系提供理论依据和实践参考.

本研究对南京紫金山山麓玄武湖和前湖共17个湖泊表层沉积物样品进行孢粉分析,旨在获得花粉组合新数据,揭示湖泊表层花粉与现生植被的关系,为开展第四纪湖泊地层孢粉学研究提供现代过程的参考.研究结果表明,花粉组合在剔除非自然分布的种植木本植物干扰花粉外,主要以木本花粉的松属(Pinus)和栎属(Quercus)占优势,其他常见木本植物有枫香属(Liquidambar)、栗属/栲属/柯属(Castanea/Castanopsis/Lithocarpus)、漆树科(Anacardiaceae)等.表土孢粉谱反映了研究区周边山地丘陵针叶、常绿-落叶阔叶林为主的植被,与现生北亚热带森林植被面貌对应良好.此外,陆生草本植物花粉主要是禾本科(Poaceae)和蒿属(Artemisia),湖泊湿生植物如水鳖属(Hydrocharis)、莎草科(Cyperaceae)等含量丰富.玄武湖与前湖中不同样点的主要木本植物花粉表现出优势类型高度一致、含量稳定、受采样位置的影响较小、指示地域植被类型的代表性较强等特点.通过对比南京地区已发表的紫金山及周边丘陵林下表土花粉分析结果,发现湖泊表土花粉组合受局部生境影响小,百分比含量较稳定,故其花粉信息在反映区域地带性植被的稳定性和可靠性方面更具优势.因此,开展表土花粉研究时应优先选择湖泊表层沉积物,藉此可提高基于孢粉重建区域地带性植被的代表性与可靠性.本研究结果为长江下游地区,尤其是南京地区解释第四纪孢粉组合与植被的对应关系提供了新数据和必要的现代过程参考.

天山是横亘中国西北的著名山系之一,将新疆分为南、北两个独立的地理区域,其自身也构成了一个完整的自然地理单元.因其山体海拔高,径向跨度大,纬向延伸长,气候、土壤和植被等自然地理要素各方面的区域差异,这对花粉搬运、传播、保存与沉积产生了显著影响.本文根据对西天山北坡采集的50个表土样品花粉分析,结合野外考察资料,揭示了该区域垂直方向上表土花粉组合与现代植被之间的关系,并进一步对天山表土花粉组合进行了区域对比.研究表明:(1)西天山北坡表土花粉谱可分为5个孢粉组合带,从山麓到山顶分别为山地荒漠带、草原带、森林带、亚高山草甸带、垫状植被带.(2)当云杉属花粉含量介于25％-30％时可认为该样品位于云杉林内,森林植被带花粉组合表现为以云杉属(Picea)-蒿属(Artemisia)-藜科(Chenopodiaceae)-伞形科(Apiaceae)为优势,亚高山草甸带和草原带以蒿属-藜科-禾本科(Poaceae)-云杉属-麻黄属(Ephedra)组合为主,山地荒漠带和垫状植被带以藜科-蒿属高含量为特征.云杉属花粉代表性较好,含量与现代植被分布相一致,但受气流影响显著.麻黄属含量和分布同样受气流影响,其含量不能指示该植被在样点周围存在与否.蒿属、藜科呈超代表性,只能指示区域生态意义,而禾本科则由于花粉产量低表现出低代表性.(3)西天山北坡植被带最为复杂,向东则逐渐简化.