气候变化对黄土高原末次盛冰期以来的C3/C4植物相对丰度的控制

大气CO2浓度以及气候等因素都有可能影响区域性C3/C4植物的相对丰度,有机碳同位素能够有效反映土壤C4植物的相对丰度(或相对生物产率).对黄土高原中部和南部5个末次盛冰期至全新世黄土-土壤序列有机碳同位素分析获得(1)从末次盛冰期至全新世,黄土高原C4丰度相对增加约40%左右;(2)无论是末次盛冰期还是全新世,C4植物在空间上都具有从西北至东南增加的趋势.进一步对黄土高原以及内蒙古全新世土壤δ13Corg最大稳定值与现代气候统计分析表明,黄土高原C4植物相对丰度与温度成正相关,与降水成负相关,与4月温度和降水的这种关系更加密切.这些结果揭示(1)温度是导致全新世C4植物丰度增加的最主要的区域性因素,而不是夏季风加强的结果,相反,夏季风加强,即降水量的增加只可能降低C4植物冰期-间冰期增加的幅度,在温度基本不变时C4植物丰度的降低才是夏季风增强的标志;(2)末次盛冰期失去适合C4植物生长的温度时,无论是CO2降低还是干旱程度的增加都不可能有效地驱使C4植物增加,而全新世CO2浓度的上升仅仅可能是全球升温的因素之一,似不是导致黄土高原C4植物增加的直接因素.