植被反演方法的古气候要素定量化现代数据检验-第四纪研究.PDF

第 ３６卷　第 ３期 第　四　纪　研　究 Ｖｏｌ．３６，　Ｎｏ．３ 　 ２０１６年 ５月 ＱＵＡＴＥＲＮＡＲＹ　ＳＣＩＥＮＣＥＳ Ｍａｙ，２０１６ － － － ｄｏｉ：１０．１１９２８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１７４１０．２０１６．０３．０２ 文章编号　２０１６）０３５２０１０ 植被反演方法的古气候要素定量化：现代数据检验 ①② ③ ① ① ② ①② 吴海斌 　罗运利 　姜文英 　李　琴 　孙爱芝 　郭正堂 （ 中国科学院地质与地球物理研究所，新生代地质与环境重点实验室，北京　１０００２９； 中国科学院大学，北京　１０００４９； ① ② ③中国科学院植物研究所，系统与进化植物学国家重点实验室，北京　１０００９３） 摘要　　气候要素的定量化是古气候研究的重要方向。为了充分考虑环境条件（如大气 ＣＯ 浓度）对植被生长的 ２ 影响，利用孢粉数据更加准确的重建古气候要素，尤其是与现代气候条件具有很大差异的冰期气候要素，我们对 第一代植被反演方法进行了改进，增强了植被类型的模拟，并利用转换矩阵实现了模型模拟植被类型和孢粉的生 物群区类型的对接。将新方法运用于东亚季风区古气候要素的定量化重建，利用我国现代表土孢粉的生物群区 化数据和气候实测资料，对植被反演方法重建的气候要素进行了检验。结果表明：该方法能较好地反演植被类 型，并重建各气候要素；其中，最冷月温度、生物有效积温（＞５℃）、有效湿度、年均温度和年降水重建值与实测 值之间的相关系数（Ｒ）分别为０９５、０８９、０８２、０８９和０９４，均在显著相关的水平上。因此，该方法可用于古气 候要素的重建，为下一步更好揭示东亚季风气候演化历史提供了新的手段。 主题词　　植被反演　孢粉　生物群区　ＢＩＯＭＥ４　定量重建　东亚季风 中图分类号　　　 Ｐ５３２，Ｑ９１４５，Ｑ９４４５７１　　　　文献标识码　　Ａ 利用转换函数［２３，２４］、现代类比法（也称最佳类比 １　引言 ［２５］ ［２６，２７］ ［２８］ 法） 、趋势面分析 和共存分析 等方法， 　　在应对全球气候变化面临的核心科学问题中， 建立了孢粉记录与气候要素的定量化关系，初步实 理解气候变化的机制、降低未来气候变化预估的不 现了欧洲、美洲和非洲等区域的温度、降水等气候 ［１］ 要素的定量化重建［１９，２９～３５］。 确定性，是古全球变化研究面临的主要挑战 。由 于气候器测记录历史有限，定量的连续器测资料不 在这一领域，我国学者也做了大量的工作，取 过一百多年［２］，因此难以反映地球气候系统在不同 得长足的进展。通过开展东亚不同区域的表土花粉 ［５，３６，３７］ 研究，建立了花粉－ － 时间尺度上的变率。对气候变化机制的全面理解， 气候转换函数 、气候 花