摘要
过去2000年是过去全球变化研究计划（PAGES）古气候领域重点关注的时段，一直以来也是国内外学术界关注的焦点时期。中国西南山地主要受印度夏季风控制，生物多样性丰富，环境对气候变化敏感，同时受人类的影响较弱，因而成为重建过去2000年高分辨率古气候演化序列，以及探究气候与环境之间驱动-响应机制的理想区域。然而，西南地区以往的古气候研究主要集中在晚更新世和全新世长尺度的气候变化和季风演化方面，聚焦过去2000年的高分辨率古环境和古气候研究仍然较为稀缺，对该区过去2000年十年-百年尺度的温度和降水变化特征和与其他地区之间的气候联系缺乏更深层次的认知。伍须海是位于四川西南部的小型高山湖泊，对气候变化敏感、湖泊沉积环境稳定、沉积速率高、几乎不受人为干扰，这些特征使其成为了研究西南地区过去2000年古植被和古气候变化的理想地点。 本研究主要以川西南地区的伍须海沉积物为研究对象，利用210Pb/137Cs测年和AMS14C测年构建了可靠的年代学框架，对长228cm、平均分辨率为8.47yr/cm的沉积岩芯开展高分辨率的孢粉、烧失量、磁化率和粒度等指标分析，同时结合研究区现代孢粉分析的结果，重建了伍须海地区近2000年来高分辨率的植被演替和气候演化历史。本研究结合多指标的定性分析和基于孢粉的古气候定量重建，分别高精度地反演了过去温度和降水的变化过程和变化幅度。在此基础上，综合对比了其他典型地区高分辨率温度和降水记录，详细探讨了过去十年-百年尺度典型气候阶段的内部结构、区域响应特征和驱动机制等问题。主要获得了以下几点认知: 1）现代苔藓/表土样品孢粉组合的分析结果表明，伍须海地区不同植物群系的孢粉组合具有不同的代表性成分，能较好地反映当地植被状况。不同属种花粉具有差异较大的代表性和传播能力。其中松属、铁杉属、桦木属、鹅耳枥属和桤木属花粉具有超代表性，传播能力很强，在不同植物群系下花粉含量的高低与采样点附近的森林郁闭度和其他植被花粉产量有关。对于湖泊周围主要的四种建群种乔木，川滇高山栎花粉的代表性（R值约0.85-0.95）＞冷杉属（R值约0.30-0.49）＞云杉属（R值约0.28-0.30）＞落叶松属（R值约0.18-0.28）。湖泊表层样品的孢粉组合、粒度、磁化率等指标的分析结果表明:从湖岸到湖心，粒度的环带状分布尽管存在但不明显;湖岸带和湖心带样品的孢粉组合存在显著差异。根据湖心带样品计算的松属、铁杉属、桦木属、鹅耳枥属和桤木属花粉的区域背景值分别为37.9％、0.5％、4.4％、0.5％和1.5％。 2）基于岩芯孢粉组合和其他指标分析，重建了近2000年来古植被和古气候演化历史。结果表明，在长期的演化过程中，湖泊周围的主要森林植被始终为云/冷杉林和高山栎林，它们分别占据阴坡和阳坡地带，其森林覆盖度和优势度呈现出百年尺度的变化，敏感地响应于气候变化。据此揭示出的百年尺度气候变化过程为:90-350CE期间，气候偏冷干;350-610CE期间气候温暖湿润;610-860CE期间，气候偏冷干;860-1080CE期间，气候偏暖干;1080-1330CE期间，气候转冷转湿;1330-1740CE期间，气候最为寒冷，由偏干转偏湿;1740-1830CE期间，气候转暖，偏干;1830-1975CE期间，气候温暖，转湿;1975-2021CE期间，气候最为温暖，特别是2000-2021CE。在百年以下尺度，气候的波动特征显著，识别出9次冷事件，分别位于170-280CE、500-600CE、750-810CE、900-950CE、1200-1250CE、1400-1450CE、1530-1580CE、1690-1720CE和1925-1975CE期间。利用LWWA模型定量重建的过去2000年的MAP和MPWM变化，与定性分析结果之间具有较好的一致性，并更明确地指出近200年来总体偏干的气候状态。 3）本研究揭示的温度变化特征与中国和北半球地区许多高分辨率温度记录在860CE之后表现出相似的变化趋势，忠实地记录了中世纪暖期、小冰期和现代暖期的存在，并较为一致地表明了中世纪暖期1100CE之后的降温气候，小冰期中期16-17世纪的最冷气候和随后的升温过程;而在90-860CE期间不同研究表现出温度差异较大的特征。将本研究记录的数次冷事件与中国朝代的时间跨度和历史资料进行对比，结果发现寒冷气候与社会动荡和朝代更替可能存在联系。火山活动叠加在太阳活动上，可能驱动了大空间尺度上的温度变化。 4）本研究揭示的过去2000年降水变化特征得到西南地区其他高分辨率降水记录的支持，一致地记录了中世纪暖期总体偏干、小冰期前中期偏湿和末期1740-1830CE明显干旱、以及近200年来总体偏干的气候。与中国东亚季风区的记录对比发现，在过去千年百年尺度的典型气候阶段上，包括西南在内的中国南方地区与北方地区呈现完全相反的降水模式。此期印度夏季风和东亚夏季风强度呈反向变化主要是由ENSO和ITCZ的南北移动（导致雨带迁移）所导致的。
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