根据孢粉组合推断上海西部三千年来的植被、气候变化
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历史地理第六辑
根据砲粉组合推断上海西部
三千年来的植被、气候变化
王开发沈才明吕厚远
r序言
在我国,对历史时期气候变化的研究,主婆依据历史资料中的气象和物候记录,较少有人利用抱粉分析的资料。
抱粉分析是根据保存在地层中的植物生殖器官——抱子和花粉来恢复当时的植被,由于植被是气候的标志,因而抱粉分析可以用来探讨历史时期的植被和气候。
上海西部地区,在近三千年里堆积了1一2米的湖沼沉积,且有一层厚度不一的泥炭层,为抱粉分析提供了良好的材料。
上海青浦县城东乡和松江县泗泾乡图1选择了两个剖面,分别以5厘米间距连续采样16和36个,分析鉴定了其中的12和27个,还对城东剖面泥炭层的底部样品作了’°C同位素年代测定。
本文试图根据所得的抱粉、年代资料对上海西部地区近三千年来的气候变迁作初涉探讨°
二.自然地理概况
上海西部包括青浦县一松江县全部和金山县大部,是上海市郊地势最低、洼地面积最大的地区,境内除十几个山丘,如松江县的东余山鶯西余山、薛山.辰山、罗山
*钟家山、天马山、马河山、小机山、横山、小昆山,松江、青浦县交界的北干山鼻金山县的秦皇山外,大部分地区为海拔在3.2米以下的冲
积平原,青浦西部淀山湖一带,海
拔高度在2.2—3米之间,属淀滦
低地。
本区气候隶属于东部亚热带季
■
风气候区,表现为显著的海洋性蒔
征,温和湿润,四季分明,雨量
充沛,热量丰富。
全年平均气温
15.5°C,年降水量1032.8—1092.2
毫米尬
上海西部位于中亚热带北缘,
其地带性植被为常绿阔叶林,在本
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浦北部有较多的常绿落叶阔叶混交林性质口
當绿树种有苦榴、樟树、冬青、石楠,落叶树种 有白栋■化香、山合欢"厚壳树、样树等.此外 还有竹林.黑松、马尾松。
水生植物有莲-菱-
I
慈姑、紫萍、孤尾藻、疽草等0农业植被以一 年三熟为主的水稻-麦①.
三.两个剖面的抱粉组合
1.青浦县城东剖面的抱粉组合
本剖面厚2米,其中泥炭层0.95米,根
据1町同位素年代测定,泥炭层底部年代为
距今2720 ± 70年(树轮校正年代为距今
2910 ±105年),顶部年代为距今1530 ± 140
年②。
根据剖面的抱粉图式(图2),可划分四 个抱粉组合带,
I. Gramineae - Typha- Quercus gluca -
Quercus acuii$si7)ia 鞄粉带
本组舍以草本花粉占优势,有64*77—
73.71%,木本花粉次之,有2X37—26.78%,
蕨类抱子含量最小,有4.45—9,99%0
草本花粉以禾本科的芦苇(25%)和香蒲I ♦
科的香浦(21.42% )为主■莎草科(9.13%)为 次,尚有少量的黑三棱■蓼、杏菜*水鳖、蒿属.
I
藜科等。
木本花粉以青岗栋等常绿栋为主,可 占木本花粉的34.36%,其次是麻栋■松属.
榜属■栗属、杉.柏等,也可见到枫香、枫杨. 榆、漆树等。
蕨类抱子主要是水蕨、水龙骨科
和蕨属。
II- Gramineae- Typha- Pinws - Quercus
acuiissima 抱粉带
草本花粉仍居首位,为65.51—66.69%,
木本花粉为21.84—25.55%,蕨类抱子为
8.94—11.47%。
草本花粉中的主要成份依然是芦苇
<27%).香蒲(16.53).和莎草科(4,91%),其
它草本花粉的成份和含量与上述组合相差不
大。
木本花粉中麻栋等落叶栋和松属含量增 加,二者可占木本花粉的38.25%,而青岗栋
等常绿栋的含量减少(2X71%〉。
柏、楼也有 一定的含量。
落叶阔叶树种鹅耳畅、枫杨、桦、
栗、枫香、榆的含量也有所增加。
藪类抱子仍 以水嵌和水龙骨科为主。
HI. Gramineae-T^Aa-Quercus gl/uca-
Oeratopteris 抱粉带
在此抱粉组合中,草本花粉占65.71%,
木本花粉占26.30%,蕨类抱子占7.95%。
草本花粉中芦苇、香蒲的含量未见减少,
莎草科的含量有所下降,出现较多的蒿属花 粉。
草本花粉还有伞形科、藜科、菊科、蓼、杏
菜、水鳖、眼子菜、黑三棱等。
木本花粉中,青 岗栋等常绿栋又占第一位,常绿的楞也增加
到一定的数量,可占木本花粉的9.3沥。
麻甲 栋等落叶栋的含量和上组合相比减少,但仍 有较高的含量;松属花粉则大大裱少,仅占木
本花粉的4.2%。
其它木本花粉主要有杉、
柏.栗、枫香、枫杨、榆、漆树等。
蕨类抱子中水 嚴含量增加,最多时可达18%。
IV * Gramineae - Oruciferae - Quercus I
■
acutimissia-Pinus 抱粉带
组合中草本花粉最多,平均有68.2%,
木本花粉次之,有21.42%,廉类抱子最少,
仅 11>2%O
草本花粉中芦苇、香蒲急剧减少,部分水 生植物花粉消失,代之出现的是大量的耕作 植物的禾本科、十字花科和较多的蒿属花粉。
木本花粉以麻栋等落叶栋■松属为主,有一定
① 咼秀佳:亠上海兌兰要宜烈疽枚类型公其分布%
载老植物生态学与地植物丛刊汹1S84年3期°
② 膏浦剖面的"0年代由华东师范大学河口研究所
»0室测定,松江剖面140年代由侯传庆提供,特
衷感谢.
—15 一
量的柏、桦■青岗栋及少量的枫香、榆、柳、山毛棒等。
嚴类抱子中水蕨基本消失,嚴属大量出现,还有少量的水龙骨抱、凤尾蕨。
2,松江县泗泾剖面的砲粉组合
本剖面深0.95米。
泥炭层X20米,其‘9同位素年代为2910±105年。
根据制面的抱粉图式(图3片可划分出三个抱粉组合带,74.46%,木本花粉占15.7—26.93%,蕨类抱子占5.66—11.84%。
草本花粉中仍以禾本科和十字花科为主,尚有少量的藜科.菊科"蒿属、香蒲■毛蔑科、百合科等。
木本花粉以常绿阔叶的青岗栋、榜属为主,其次是松属和落叶阔叶的麻栋等,偶见栗、枫杨、木兰、杉等。
蕨类抱子仍以蕨属为主O
A,Gramineae-JTj/pfta-Quercus gluca-
Ceratopieris抱粉带
组合中草本花粉占第一位,达57.39-74.84%,木本花粉居第二.为1505—35.20%,抱子含量约2.32—24炀。
草本花粉中芦苇.香蒲占优势,其次是莎草科、眼子菜、蒿属、水鳖、杏菜、蓼属、茜草科、金形科等。
木本花粉中以青岗栋等常绿
栋占优势,可占木本花粉的65%以上。
其它尚有较多的拷、麻栋、栗、漆树.杉和少量的榆
属、桦属等。
蕨类抱子以水龙骨抱和水蕨为
主a
B.Gramineae-Oraci/era^-Pinus-Pte ridium抱粉带
此带中草本花粉占61.5—74.84%,木本花粉占18.5-25%,蕨类抱子占6.6-15.5%O
草本花粉中十字花科大量增加,禾本科
总含量不减,但芦苇已基本消失°同时,香蒲
含量也陡减。
其它草本花粉有蒿属、藜科、菊
科、莎草科、蓼属等。
木本花粉以松属占多数,
其次是常绿鲁落叶的栋,还有少量榆、枫香、鹅
耳栃、漆树、桦、铁杉'山核桃、胡桃等。
蕨类抱
子主要是蕨属,上组合中出现较多的水蕨已
消失D
C*Gramineae—c^me—Q^eTCits gl* uca-Castanopsis抱粉带
J
范粉组合中草本花粉占61.23-
四、古植被、古气候
青浦城东剖面和松江泗泾剖面虽然相距一定的距离,但从抱粉组合的页貌和所得的年代资料来看,后者的A、B、C带显然可以和前者的i、n、m带相比较。
综合两剖面的资料,可把上海西部近三千年来的植被、气候分为四个发展时期:
第一阶段,距今2900—1800年(公元前850-公元150年)。
他粉组合为青浦城东剖面的I带和松江泗泾剖面的A带。
此时,周围山丘上生长常绿阔叶林,主要树种是青岗栋和樗,同时林中混有落叶阔叶树种麻栋、栗、枫香、枫杨、榆和针叶树种松、杉、柏等。
低洼湿地发育有以芦苇为主、香蒲为辅的芦苇沼泽,沼泽中还伴生有莎草科、蓼属、杏菜、藜科、蒿属等草本植物。
常绿阔叶林是中亚热带典型植被,分布地区的年平均温度一般是16—18P,年降水
♦I
量均在1400—2100毫米之间。
因此,这一时期的气候要较目前温暖湿润,年平均温度比目前略高。
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第二阶段雷距今1800—1400年(公元150—550年儿貳粉组合为青浦城东剖而的II带和松江泗泾剖面的B带。
附近山丘上的
I
常绿阖叶林,被常绿、落叶阖叶混交林所代替,同时混有针叶树。
落叶阔叶树有麻栋、鹅
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耳柄.栗.枫香、榆,常绿树种有青岗栋、榜等;针叶树种主要是松,其次是柏、杉口低地湖沼植被,在剖面所在两地相差较丈。
松江泗泾剖面中,芦苇、香蒲锐减,说明当时本地区已脱离湖沼环境,十宇花科、禾本科等耕作植物增加,表明当时人类活动已有相当的规模。
而青浦城东剖面中仍以芦苇、香蒲为主,说明本地区仍处于湖沼环境之中.两剖面在此期的沉积物也表明了两者间的差异,前者是青灰色粘土,后者为泥炭。
本阶段的森林植被是亚热带北部典型植被类型,它反映上海西部此阶段的气候相当于北亚热带气候,气温比现在略低。
第三阶段,距今1400—850年(公元550—1100年儿抱粉组合为青浦城东剖面的m 带和松江泗泾剖面的C带,但0带仅代表了此阶段的早期。
在这一阶段,周围山地上的
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植被又复为常绿阔叶林,主要树种仍是青岗栋和榜属,但楞属成份较第一阶段要多,伴生的落叶树主要是麻栋,尚有栗、枫杨、枫香、榆等,松、柏、杉等针叶树种较少见。
低洼湿地的植被和第二阶段相似。
..
此期山丘上的森林植被和第一阶段相〔
J
怨,仅常绿树种榜出现较多P针叶树松校少。
因此,反映了它们之间相似的气候条杵。
第四阶段.更今850—550年(公元1100 -H00年儿抱粉组合为青浦城东剖面的IV 带口周围山丘和高地被常绿、落叶阔叶混交
・•林所覆盖。
混交林中落叶簡叶树麻栋、桦、枫香、山毛捧占绝对优势,常绿树种青岗栋■榜等较少。
针叶林的主要树种是松,其次是柏。
低洼地区的植被与前阶段已完全不同,芦苇、香蒲急剧减少,水生植物黑三棱、水鳖、杏菜丸水蕨等减少或消失,而耕作植物的禾本科和十字花科则大量增加,说明青浦地区的湖沼环境也趋于消失。
从森林植被来看,此阶段的气温比第二阶段还稍冷,年均温较目前耍低1—2fl C0
五,讨论
综上述分析,得出上海西部近三千年气候变化经历了四个阶段:(1)公元前850—公元150年,气候温暧,年均温略高于现在$(2〉公元150—550年,气候略为寒冷,年均温稍低于现在!(3)公元550—1100年,气温又复上升,年均温又高于现在琴(4)公元1100—1400年,气候变冷,年均温低于现在。
有关我国近三千年来的气像变迁资料不是很多。
张天麟根据史料得岀的长江三角洲温度的历史变迁,存在三个暖期和冷期①。
三
个暖期是公元前700—公元200年、公元500—850年J公元1200—1300年)三个冷期是
公元200—500年、公元850—1200年-公元1300—1900年•从竺可桢对中国近五千年来的气候变迁研究结果来看②,近三千年来的中国气温历史同样存在三个暖期和三个冷期。
三个暖期出现在公元前770—公元初、公元600—1000年、公元1200—1300年、三个冷期出现在公元初一公元600年、公元1000—1200年、公元1400—1900年。
二者中的第三暖期持续时间短且气温未超过目前的水平。
把根据抱粉组合推断出的上海西部的气温变迁和它们相比较(表1),可以发现,它们温度变化的趋势和起伏基本上是一致的。
日本根据史料和抱粉、鱼鳞等分析资料,得出近三千年来存在三个越期、二个暖期和
①张天騎:武长江三角洲历史时■期气候的初步硏
究S载欢华东卿范大学学报"982年4期。
②竺可桢:电中国五千年气候变迁的初步研究b载
媒竺可桢文集,475-498页,科学出版社1870
年乜
—18—
一个过渡期①蛙其中,三个冷期出现在公元前
866年一公元前398年*公元240—732年、公元
1296—1900 年;二个
一公元17年、公元732—1296年》过渡期出 现在公元17-240年。
北美大湖区据抱粉资
料得出近三千年来存在二个暖期和二个冷 期②。
暧期出现在公元前800—公元400年
和公元800—1200年;冷期出现在公元400
—800年和公元1200—1750年。
在欧洲,公
元前650年一公元前150年■公元400—750
表1几个地区的气候对比表
© 阪口豊岷日本CD 先史•歷史时代<0气候#自然,18—36页,1984年。
© J. Christopher Bonobo J 981)Q (mntitative estimates of temperature changes ov&r the 血方 2700 Years
In Michigan based on pollen data, Quaternsry Eesearch, pl43—159.
—19
一
年、公元1250—1850年为险期,公元前150 年一公元400年.公元750—1250年为暖期。
上海西部和它们相对比(表1片可以看出,它
们冷、暖期出现的先后是彼此呼应的,且上海
西部总早于这三个地区出现暖期或冷期。
从 漲、砂期持续的时间来看夕上海西部和北美大 湖区更为接近。
通过上面的对比分析■我们认为.历史时
期气候的冷暖变化是世界性的.但冷暖期出 现有先后之分■持续时间有长短之别,冷暖强
度也有高低的不同。
同时从我们的研究中看
出,砲粉分析也是研究历史时期气候波动的 有效方法之一.
16
17
Pieris; 4.J8j
松属Pinusy 5.桦属Setula^ 6.権属
■! 10-化香属T 也划栩缈班丄一12•窩属—20
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