溫州沿海QTZ孔孢粉組合特征及古氣候分析
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摘 要：通過對溫州QTZ3孔的73個孢粉樣品進行分析，共發現197個屬種，劃分為6個孢粉組合帶。結果表明，溫州沿海平原植被演替經歷了以針葉樹為主的針葉闊葉混交林-沼澤草甸（Qp2）→以櫟屬為主的針闊混交林-草原（Qp2）→落葉闊葉林-湖沼濕地或草原（Qp3）→以櫟屬為主、落葉樹種種類豐富的針闊混交林-典型草原（Qp3）→草原-濕地-局部以櫟屬為主的常綠落葉闊葉林（Qp3）→常綠落葉闊葉林-沼澤草甸（Qh）→以常綠樹種為主的混合型闊葉林-典型草原（Qh）。同時，當地古氣候變化過程如下：溫暖濕潤Qp2）→溫和偏干（Qp3）→溫涼略濕（Qp3）→溫和偏濕（Qp3）→溫暖濕潤（Qh）?？傮w反映了溫州灣中更新世以來的氣候變遷情況。
關鍵詞：溫州;孢粉組合;植被演替;古氣候
中圖分類號：TB 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.18.094
近幾十年來，孢粉、古植被演替、古氣候變化之間的相互關系，成為孢粉學研究的熱點（楊振京等，2002）。對于浙江沿海地區的孢粉學研究，主要集中在杭州灣和寧波沿海（劉會平，1987;張培新，2018）。溫州沿海地區的第四紀研究，主要是汪品先等（1982）學者進行的海侵地層研究，但并未涉及孢粉數據。本文通過對溫州沿海地區QTZ1孔73個孢粉樣品進行鑒定分析，根據其孢粉組合特征，并綜合考慮巖石地層劃分結果，分析當地中更新世以來的植被演替和氣候變化。
1 研究區概況
溫州市位于浙江省東南部，研究區位于東海沿岸，甌江入海口南側。溫州地區屬中亞熱帶常綠闊葉林南部亞帶，它是一個亞熱帶南北植物匯聚區，植物資源豐富（吳征鎰，1980;熊先華等，2017）。孢粉記錄表明，溫州沿海平原地區第四紀以來發育森林植被類型包括中亞熱帶常綠闊葉林、常綠-落葉混交林、針葉闊葉混交林、針葉林等，在時間尺度上存在一個經常變化的趨勢。
2 研究方法
樣品來源于溫州沿海第四紀地質鉆孔QTZ3。選取深度在3.5-120 m范圍的巖芯進行孢粉實驗和鑒定。根據已有資料，利用巖石地層學方法推斷該地區全新統底界約為35 m，上更新統底界約在110.3 m附近，本鉆孔未見中更新統底界，第四系底界尚不知曉。
3 結果
在QTZ3孔中共分析了總共73個孢粉樣品，共發現、鑒定并統計了197個科屬的植物花粉。根據顯微鏡下的鑒定結果，繪制孢粉濃度圖譜。將鉆孔按照自下而上的序列劃分為6個孢粉組合帶，孢粉組合帶特征如下。
3.1 孢粉帶I（120-111 m）
本帶共鑒定了5個孢粉樣品。該帶木本植物花粉含量極高，平均含量為79.43%，山毛櫸屬（20.59%）、松屬（19.27%）和落葉櫟屬（14.64%）為主要成分，常綠櫟含量（6.95%）較少。本帶喬木植物種類豐富，闊葉樹種包括鵝耳櫪屬（3.60%）、榆屬（3.26%）等。草本植物花粉含量遠低于木本植物，在本帶孢粉中僅占13.52%，中的中旱生草本基本未見，主要以喜濕的莎草科（3.06%）和毛茛科（1.59%）為主，本帶禾本科含量（5.04%）較高。蕨類孢子含量極少，平均含量為7.06%，單縫孢（5.73%）就占據了其中的81.2%，其他蕨類孢子只零星出現，故本帶蕨類孢子組合特征不具有參考價值，但本階段孢粉濃度較大，其木本和草本花粉組合能夠有效的反映氣候條件，當地植物處于濕度較大的生長環境，喜暖的喬木植物屬種含量不高，氣候總體偏涼。
3.2 孢粉帶II（80-75 m）
本帶共鑒定了6個孢粉樣品。本帶孢粉組合以蕨類植物孢子含量（71.95%）極高為顯著特征，這是唯一一個蕨類孢子占絕對優勢的孢粉帶。其中單縫孢為主要成分，平均含量達到52.11%，次要成分包括瓦葦屬（5.91%）、水龍骨屬（3.38%）、水龍骨科（2.94%）、海金沙屬等。草本植物花粉含量占13.05%，以旱生草本為主，在78 m處達到峰值，存在22.95%的藜科花粉，9.84%的蒿屬，2.36%的禾本科，且其他草本植物極少出現。本帶木本植物平均含量僅為15%，主要是松屬（5.60%）、落葉櫟屬（3.90%）和鐵杉（1.78%）等針葉-落葉闊葉樹種，常綠櫟消失。本帶的孢粉組合特征說明該時期植被類型以偏干灌叢草原和濕地沼澤共同組成的草甸景觀，所見喬木植物花粉可能為外來屬種。
3.3 孢粉帶III（73-61 m）
本帶共鑒定了13個孢粉樣品。本帶木本植物花粉含量（48.84%）和草本植物花粉（44.26%）含量發生了明顯的變化，松屬含量僅為16.66%，可將其視為外來屬種。其他針葉樹種可見杉科（2.93%）、鐵杉（1.34%）、云杉（1.34%），闊葉樹種中落葉櫟屬（10.24%）為主要成分、常綠櫟（5.06%）和山毛櫸（4.25%）較少，此外還有少量楓香屬（1.65%）和?？疲?.33%）。草本植物種類豐富，主要成分為莎草科（21.07%）和禾本科（16.12%），其次為藜科（1.88%）和香蒲屬（1.65%）。蕨類孢子除單縫孢（5.14%）外均極少出現，說明本帶植物群落是以落葉櫟為主的落葉林，局部有針葉樹種生長，林下發育大量喜濕潤環境的草本植物。
3.4 孢粉帶IV（61-49 m）
本帶共鑒定孢粉樣品12個。木本植物花粉含量（48.90%）較前帶基本沒有變化，其針葉樹種含量明顯降低，但其中可見少量的柏科花粉（0.25%），不過含量過少，環境指示意義較差。落葉櫟屬（10.93%）、常綠櫟屬（3.58%）、楓香屬（2.83%）為闊葉樹種的主要成分。林下草甸濕生草本含量明顯較少，莎草科含量降低至3.50%，同時禾本科降低至7.44%。與草本植物相比，蕨類植物孢子含量大幅增加，達到33.86%，仍以單縫孢（17.19%），本帶的孢粉組合特征說明當地是以落葉櫟為主的針闊混交林為主的植被景觀，其草原環境逐步轉為灌叢草甸。 3.5 孢粉帶V（49-35 m）
本帶共鑒定孢粉樣品13個。受松屬花粉含量變化影響，該孢粉帶木本植物含量波動較大，其含量在6.97-77.39%間變化，平均含量45.06%。本帶以闊葉樹種為主，植物類型豐富，其中落葉櫟含量為12.85%，常綠櫟（4.20%）較少，山毛櫸屬（3.54%）、楓香屬（2.31%）及鵝耳櫪屬（1.62%），此外還包括少量的榿木屬、胡桃屬等。濕生草本含量明顯增加，主要是莎草科（13%），中旱生草本以藜科（3.87%）和蒿屬（3.07%）為主，還有少量菊科，此外禾本科含量降低至4.83%。蕨類植物孢子除單縫孢外少量出現，主要成分為卷柏屬和鱗蓋蕨屬。
3.6 孢粉帶VI（35-3.5 m）
本帶共鑒定孢粉樣品24個。木本植物重回絕對優勢地位，其平均含量增加至61.83%，以松屬為主（31.71%），其他針葉樹屬種僅個別層位零星出現，含量極低。落葉櫟屬不再是闊葉樹種的第一組分（5.90%），常綠櫟屬含量增加至16.03%，山毛櫸屬、鵝耳櫪屬及楓香屬等前孢粉帶中的處于次要地位的闊葉樹種含量均不足1%。中旱生草本中藜科（2.67%）和蒿屬（2.82%）含量與前帶相仿，毛茛科（1.24%）、莎草科（1.07%）及香蒲屬（0.44%）等喜濕草本含量較低，可看做孢粉帶V-2濕生草本含量降低的延續。本階段蕨類植物孢子中芒萁屬含量較高（2.91%），蹄蓋蕨屬（2.89%）和鱗蓋蕨屬（2.79%）也占有相當程度的比重。
4 孢粉來源及代表性分析
通常認為草本植物由于個體矮小，傳播能力較弱，故而其花粉多數會降落于母體植物附近（曾蒙秀，2017）。溫州沿海平原鉆孔剖面中的草本植物以禾本科、藜科、蒿屬、莎草科為主，其次可見少量的毛茛科和香蒲屬。禾本科廣泛分布于草原環境，其花粉產能低，且保存性較差，故在孢粉組合中禾本科含量普遍不高，具有較低的代表性。但禾本科通常都是本地屬種，因此即使禾本科含量不超過10%，也可能作為優勢樹種甚至建群種（劉鴻雁，2009）。藜科是草原的代表性花粉，與禾本科不同，藜科花粉通常具有干旱氣候指示意義，常作為荒漠環境的指示性屬種。根據前人研究成果，藜科花粉含量高于25%，則為荒漠草原，如含量較低也可以指示典型草原環境（許清海，2005）。莎草科為喜濕草本，毛茛科為濕生植物，環境指示意義與莎草科類似，其花粉含量在溫州沿海平原中不高，故僅作為低代表性屬種。QTZ3孔中草本植物花粉含量普遍不高，應均為本地草本，其含量可能受到過量外來木本植物花粉的影響 。
蕨類植物多數喜蔭蔽濕潤環境，可生長于沼澤草甸、河流兩岸或森林環境的高大喬木之下（王憲曾，1987）。鉆孔蕨類植物孢子含量均在22%左右，在整個鉆孔剖面中其含量波動幅度較大。鱗蓋蕨屬和鳳尾蕨屬為陸生植物，主要生長于溪水岸邊、湖沼環境或林地邊緣等陰濕環境中（楊東梅，2014）。水龍骨科在長江以南各地均廣泛分布，其環境意義不夠明確，故而水龍骨科盡管在蕨類植物孢子中占比較高，本文仍不將其作為代表性屬種。由于蕨類植物孢子主要的傳播方式為自由逸散，且環境中的水體多數為靜水或低能水環境，通過流水傳播至遠處的可能性不大，因此其孢子來源基本可排除外來干擾?？傮w看來，QTZ3鉆孔蕨類植物組合特征代表了溫州沿海平原林下蔭蔽偏濕的環境或局部存在的沼澤草甸。
松屬是溫州沿海平原鉆孔中的主要木本屬種，其花粉產量極大，并擁有極強的傳播能力和保存能力，傳播范圍可輻射數百公里。即使在無松林生長的地區，其花粉含量甚至能達到50%以上（許清海等，2007）。因此，通常認為只有當松屬含量高于30%，才能說明當地發育松林。QTZ3鉆孔僅13-3.5 m層段有本地松屬生長，其他各階段松屬花粉含量均不足20%。櫟屬是具有代表性的植被屬種（李宜垠，2000），也是北半球亞熱帶-溫帶闊葉林中分布最為廣泛的樹種，能適應各種類型的地理氣候條件。QTZ3鉆孔櫟屬含量不超過20%，以落葉櫟屬為主，常綠櫟較少，13-3.5 m層段櫟屬含量僅為2.95%，可認為該時期沒有櫟屬生長。溫州沿海平原地區出現的云杉屬、鐵杉屬、杉科花粉含量較小，其總量不到3%，本文采用李文漪（1991）所用的劃分方法，認為當孢粉組合中，云杉、鐵杉含量約1%左右時，可認為當地數十公里范圍內有該植物生長，根據其生長習性，推斷其來源應為海拔500 m的山地丘陵地帶。
5 結論
根據上述分析，可得到結論如下：
溫州沿海平原植被演替過程：針闊混交林-沼澤草甸（Qp2）→針闊混交林-草原（Qp2）→落葉闊葉林-草原（Qp3）→針闊混交林-草原（Qp3）→草原-濕地-局部常綠落葉闊葉林（Qp3）→常綠落葉闊葉林-沼澤（Qh）→混合型闊葉林-草原（Qh）。
溫州沿海平原古氣候變化過程如下：溫暖濕潤Qp2）→溫和偏干（Qp3）→溫涼略濕（Qp3）→溫和偏濕（Qp3）→溫暖濕潤（Qh）。
參考文獻
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