川西高山湖泊孢粉记录揭示的中晚全新世植被群落差异化响应模式
全球变化正驱动生态系统发生多尺度重组，其中高山生态系统因其对气候变化的高敏感性成为关键指示区域。孢粉作为古生态研究的核心代用指标之一，能够揭示植被动态与气候因子的长期耦合关系，有效弥补现代观测数据的时间局限性。然而，现有研究多聚焦植被组成的定性重建，缺乏长期气候变化背景下对不同类型植被类型类型在长期气候背景下对响应环境因子响应的系统量化定量分析。因此，亟需深入探讨植被群落在气候变化驱动下的动态演替轨迹与机制，为未来生态系统的管理与适应提供科学支撑。
针对这一科学问题，中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与流域水安全全国重点实验室肖霞云研究员课题组，通过川西高山湖泊（树线以上）SDC钻孔的高分辨率孢粉记录，系统揭示了中晚全新世以来高山灌草群落与森林植被对环境变化的异质响应特征。
研究表明，研究区高山灌木和草本花粉主要反映湖泊流域内、树线以上的局地植被，而乔木花粉则主要来源于较低海拔区域，反映区域尺度的森林状况；在1850 cal. yr BP之前，植物群落表现出很强的恢复力，而此后，群落结构发生不可逆的转变，系统可能进入新的稳态。
在动态变化方面（图1），高山灌木和草本群落的变化速率（RoC_S.H.）自约4410 cal. yr BP起呈上升趋势，显示出对气候变化的高度敏感；而森林植被的变化速率（RoC_Tree）则在3000 cal. yr BP前趋于稳定，响应更为缓慢；自约500 cal. yr BP之后，两类植被的变化速率均明显加快，表现系统不稳定性增强，这可能与小冰期气候变冷及人类活动（如放牧与伐木）增强相关。
图1. SDC钻孔孢粉揭示的过去约5000年来的植被变化速率、主成分得分与多样性指数
多样性分析显示，高山灌木和草本群落通过频繁的物种更替促进了物种丰富度的提升，而森林植被则维持了较高的物种均匀度，表现出对生态系统结构稳定性的贡献。对植被动态的驱动机制探讨认为，在群落组成方面，温度是影响高山灌草类植物分布的主导因子，而森林植被主要受降水调控；在植被变化速率层面，灌草类群落主要受大气CO₂浓度变化驱动，而森林植被则对温度变化更为敏感（图2）。
图2. 基于结构方程模型的高山灌木-草本（RoC_S.H.）与森林植被变化速率（RoC_Tree）的主要环境驱动因子及其影响路径
本研究表明，高山生态系统中不同植被类型在对环境变化条件下具备显著差异的响应模式与机制存在显著差异。高山灌草群落是气候变化的早期响应者，而森林则提供系统稳定性。理解这种互补关系，有助于预测未来气候变化条件下的生态响应路径，并为区域生态管理与恢复提供理论支撑。特别在全球变暖与人类干扰增强背景下，协调保护高山灌草群落与森林植被的互补性生态功能，对于增强山地生态系统应对环境变化的适应能力具有关键意义。
上述研究成果以“Different response patterns of vegetation to environmental changes during the mid-to-late Holocene: Pollen evidence from an alpine lake in Western Sichuan Province,southwestern China”为题，近期发表在国际期刊Catena上。