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南京仙林地区大气花粉传播规律及其与气象要素

发布时间:2021-09-04 06:33:45 所属栏目:南京天气 阅读:

【摘要】:研究背景及目的花粉的传播、搬运与沉积过程是第四纪孢粉学的重要研究主题之一,也是解释第四纪孢粉数据的必要参考依据。本文首次在南京仙林地区开展大气花粉的传播规律及其与气象要素的关系的研究。研究结果可为本地区第四纪孢粉学与古生态学的定量重建提供有力的现代过程依据。研究区南京研究方法本研究使用Burkard花粉收集器对南京仙林地区2013年1月至2014年12月的大气花粉进行收集,并对2013年全年已收集的样品及2014年每隔一天的样品进行鉴定;同时采集表土与Tauber捕捉器花粉作为大气花粉鉴定与解释的参考。运用统计方法,对大气花粉浓度与气象因素进行相关分析;利用HYSPLIT向后轨迹模型追踪了重要属种花粉的来源。结果本区大气花粉种类丰富,共鉴定出103科(属),其中乔灌木类型66科(属),草本28科(属),蕨类8科(属)。全年存在春季(4-5月)及秋季(9-10月)这两个花粉浓度峰值期;夏季(6-8月)主要为水生草本及蕨类孢子,而冬季花粉浓度很低,偶见蒿属、藜科、松属等。花粉沉积种类与丰度与植物花期的对应明显,这尤其体现在化香树属、香蒲属、柏科、桑属、葎草属等花粉上。从年际变化来看,2013年大气孢粉年均浓度为104.6粒/m3,而2014年大气孢粉的平均浓度仅为上年的1/3。这可能与2014年持续降雨偏多,造成对孢粉等空气颗粒物的冲刷有关。在与气象要素的对比发现,在植物花期,浓度较高的乔灌木(栎属、化香树属、桑属、松属)花粉浓度与温度与相对湿度均呈负线性相关;而浓度较高的草本(蒿属、葎草属)花粉浓度与温度呈显著的正线性相关,与相对湿度呈负线性相关。运用HYSPLIT后向轨迹模型追踪峰值期栎属花粉的来源,结果显示气团首先受偏西北风的影响,从我国内蒙古高原深入东北平原;后又受偏东风的影响,由长白山脉途径黄海、江苏北部到达南京地区。结合气团途经区栎林的分布情况,部分高浓度的栎属花粉可能来源于东北长白山地区。南京低山丘陵地区表土花粉类型以松属、栎属、枫杨属、榆属、蔷薇科、菊科、禾本科为主,表土花粉组合较好的反映了现代植被特征。主成分分析可以大致区分人工草坪区、农田区以及森林区的样品。农田区表土花粉浓度最低,仅为4964粒/g,农田的翻耕以及微生物环境是造成其花粉浓度低的重要原因;森林区花粉浓度(29176粒/g)及花粉通量(49358粒/cm2/年)均很高。人类活动的增强可能会造成孢粉浓度的下降。在探究本地区历史时期人类活动时,可运用孢粉浓度以及与农作物相关的孢粉类型的变化来分析。所有Tauber捕捉器样品的乔木花粉百分比均低于其对应的表土样品,其中以松属尤为明显。就三种采样方式所得的花粉谱相比较而言,Tauber捕捉器样品中陆生草本植物花粉含量偏高,Burkard孢粉捕捉器则更易捕捉乔灌木花粉,表土花粉与小区域内植被类型的对应关系更好。三种采样方式所反映的主要花粉类型较为相似,但Burkard孢粉捕捉器可以捕捉到柏科等保存性能较差的花粉以及远距离气流输送所带来的孢粉种类,其所代表的花粉源区更大。主要结论1.南京仙林地区大气花粉存在明显的季节变化。2.持续性降水会冲刷掉一部分花粉,花粉峰值期出现在较高的温度、较低的相对湿度且持续晴朗的天气条件下。相对于植被组成的变化而言,大气花粉对气象要素的变化更为敏感。3.冬春季节的气温的抬升是植物花期提前的诱因,但花期降雨量的多寡则是造成本区空气中花粉浓度高低与否的关键因素。4.HYSPLIT后向轨迹模型与植被图的叠加为追踪峰值期大气花粉的来源提供了新思路,在解决花粉源区问题上具有一定的应用潜力。同时,结论的准确性有待长时间尺度的大气花粉研究。