生物新方法重建青藏高原东北部快速隆升历史

中国科学院青藏高原研究所方晓敏研究员带领新生代环境团队多名成员，与西北科学院苗云发研究员等国内外多位学者合作为推导古海拔，并将其应用于柴达木盆地晚新生代地层孢粉学研究，重建了青藏高原东北部古海拔演化史，揭示该地区主要在11~700万年前的前缘膨胀，并产生强烈的环境效应，相关成果于12月9日发表在《科学》杂志上。

青藏高原的隆升导致地表变形和大地貌的形成，推动了亚洲季风干旱气候和高山生物多样性的演化。地表古海拔变化的历史是这一过程的直接证据。然而，不同的高原地表古高度定量重建方法往往得出不同的结论，从而引发诸多争议。

“高原地表如何隆起，对于检验高原隆升动力模型、了解季风-干旱环境格局的形成、亚洲地形地貌和大江大河的形成演化、风化侵蚀、全球变化等具有十分重要的意义。尚未形成统一结论，高原东北部古高度研究相对薄弱。文章的共同通讯作者方晓敏表示，“找到一种有别于现有两种基于同位素和叶相分析海拔高度等方法的定量重建的有效方法，可为解决历史争议提供重要的独立判别证据。”许多地区的古海拔高度。”

方晓敏等。从与海拔关系密切的山地针叶类群入手，发现适宜生长在山地中低海拔的铁杉和罗汉松，以及喜中高海拔的冷杉和云杉可作为适宜海拔指标。在科学剔除纬度效应后，研究团队创新性地构建了定量描述过去海拔高度的植物花粉指数，建立了现代海拔高度计算方程，并与青藏高原第四纪以来的花粉记录进行了验证。它的准确性。

课题组利用青藏高原东北部柴达木盆地4个准确剖面和钻孔的花粉数据，结合剖面上发现的植物化石，利用上面建立的海拔公式得到东段修正后的柴达木盆地。柴达木盆地两侧及西段山脉连续1600万年的古海拔变化记录表明，柴达木盆地东西部古海拔分别为1332±189米和433±189米，约15百万年前。约1100万年前迅速上升至3685±87米，西部约700万年前迅速上升至3589±62米，接近现代高度。

“我们的研究表明，青藏高原东北部在新生代晚期，也就是大约在11-700万年前经历了强烈的隆升。这种隆升不容小觑，对区域气候环境产生了极其重要的影响和生态进化。”方晓敏说。

通过运行高分辨率区域气候模型6，研究团队还发现，如果青藏高原东北部海拔降低2/3，东北高原年降水量将减少50%以上;高原地区南部和东南部的喜马拉雅山和横断山，降水量分别增加了50%和150%。经分析发现，主要原因是山地雨影效应增强和区域环流变化的综合影响。这种认识与柴达木盆地西部荒漠植物群的逐渐增多和钙化粗骨鱼的出现是一致的；在喜马拉雅山和横断山，由于降水显着增加，当地植被和爬行动物的多样性得到增强，表明青藏高原由东北隆升引起的降水变化影响了青藏高原的气候和生物演化整个青藏高原地区。

上述研究建立了一种从生物指标角度重建古高度的新方法。由于上述四类针叶树的花粉广泛分布于晚新生代地层，保存完好，易于识别，可获得古海拔的连续历史记录。优于地层偶然发现的古土壤钙结核同位素高度仪和植物化石叶相高度仪。

论文审稿人一致认为，该方法为更加系统深入地揭示青藏高原古海拔历史，加深对新生代造山运动及其气候和气候的认识提供了重要的新途径。生物多样性演化，有利于推动学科进步。

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