青藏高原全新世C3/C4植物演化与气候环境因子的耦合关系研究
批准号:
42072038
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
魏志福
依托单位:
学科分类:
古生物、古人类和古生态学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
魏志福
中文摘要
青藏高原是气候变化研究的重点区域和理想“实验室”,现已成为全球地学工作者关注的焦点。然而,目前缺乏对青藏高原地区全新世C3/C4植物分布与演化的系统研究,以致影响了利用C3/C4植物演化反演古气候特征,从而限制了未来全球变暖背景下对C3/C4植物分布与演化的认识和预测。本研究拟以青藏高原典型湖泊沉积物为载体,在AMS14C和210Pb精细测年的基础上,通过分子生物标记物和单体碳、氢同位素组成的综合分析,开展青藏高原全新世气候变化和C3/C4植物演化的定量化研究,重建青藏高原全新世C3/C4植物的演化历史及其随温度和降水波动的定量变化幅度,厘清C3/C4植物对气候变化的响应机理,阐明全新世气候变化和C3/C4植物分布与演化的区域特征,进一步为预测未来全球平均增温1-2℃背景下青藏高原地区C3/C4植物生物量的定量变化幅度提供更为准确的科学依据和参考数据。
英文摘要
The Tibetan Plateau is a key area and an ideal “laboratory” for climate change research, which has become the focus of global geoscientists. However, there is a lack of systematic study on the distribution and evolution of C3/C4 plants in the Tibet Plateau since the Holocene. Therefore, the use of C3/C4 plant evolution to retrieve paleoclimate characteristics is affected, which limits the understanding and prediction of C3/C4 plant distribution and evolution under the global warming in the future. In this study, taking typical lake sediments of the Tibetan Plateau as the research object, the molecular biomarkers, compound-specific carbon and hydrogen isotope composition of lake sediments will be studied, combined with AMS 14C and 210Pb fine dating, quantitative study on climate change and evolution of C3/C4 plants in the Tibet Plateau since the Holocene was carried out, it is to reconstruct the evolutionary history of C3/C4 plants and their quantitative variation amplitude with temperature and precipitation fluctuations, to investigate the mechanism of C3/C4 plants responding to climate change, to clarify the regional characteristics of climate change and evolution of C3/C4 plants since the Holocene, which further provides more accurate scientific basis and reference data for predicting the quantitative variation range of C3/C4 plant biomass in Tibet plateau under the background of global average temperature increase of 1-2℃ in the future.
本次研究以青藏高原现代表土样品及可鲁克湖湖泊钻孔沉积物为研究对象,结合野外地质观测,借助现代有机地球化学理论和分析研究方法,重建了青藏高原现代C3/C4植物分布格局。并通过湖泊沉积物中长链正构烷烃单体碳同位素,重建了末次冰消期以来C4植物演化历史。基于湖泊沉积物中无机地球化学指标(CIA, Sr/Ba、Al2O3/MgO,Rb/Sr、Sr/Cu,δ13Ccarb和δ18Ocarb)和有机地球化学指标(δ13Corg、C/N、Paq、和∑n-C21-/∑n-C22+值),重建了青藏高原东北部可鲁克湖地区末次冰消期以来的古气候环境演化特征,探讨了C4植物与气候变化之间的响应机制。结果显示青藏高原地区现代C4植物生物量较小,C4植物相对丰度变化范围为0%~19.50%,平均为6.41%,具有自西北向东南增加的趋势。末次冰消期14.1 cal kyr BP以来,C4植物相对丰度变化为0~63.2%,平均值为23.8%。末次冰消期以来的气候演化特征表现为(1)末次冰消期(14.1~11.1 cal kyr BP),气候条件以暖湿为主,伴有逐渐干旱的趋势,西风和季风交替控制水汽来源(2)早全新世(11.1~7.2 cal kyr BP),气候条件短暂改善,较为暖湿,后期逐渐干冷,水汽来源主要受控于东亚季风;(3)中全新世(7.2~4.8 cal kyr BP),气候以暖湿为主,对应于全新世大暖期,水汽来源以东亚季风为主;(4)晚全新世(4.8~0.2 cal kyr BP),在中晚全新世过渡时期,气候条件波动较大,以冷干为主,后期约3.0 cal kyr BP开始,气候条件稳定,以冷湿为主,水汽主要来源于西风。末次冰消期14.1 cal kyr BP以来,日照辐射、季节性气候条件差异和暖湿且逐渐变干的气候有助于C4植物的扩张。通过青藏高原、内蒙古高原和黄土高原C4植物与全球气候变化对比研究,预测在未来全球平均增温1-2℃背景下,青藏高原C4植物相对丰度增加约5%~10%。本研究为青藏高原地区提供了C4植物相关研究数据支持,为预测全球增温背景下陆地植被生态格局演变趋势提供了重要科学依据。
页岩油吸附烃与游离烃资源评价方法的研究
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批准号:41503049
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2015
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负责人:魏志福
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依托单位:
国内基金
海外基金