新生代青藏高原生长对东亚水循环及生态系统的影响

新生代青藏高原生长和全球温度变化驱动东亚气候和生态系统发生了剧烈变化.本文综述了前人的相关研究成果,基于前期的数值模拟工作,进一步探讨了青藏高原地形地貌演变对东亚水循环及生态系统的影响.目前,关于青藏高原新生代以来地形地貌的演化还存在争议,但近年来不同学科的证据一致认为,青藏高原生长过程具有区域差异性.最新的古气候数值模拟表明,青藏高原北部抬升显著改变了亚洲气候系统,促使东亚降水显著增加,尤其是中国南方冬季降水增加更为明显,地表径流也相应增加,对东亚水系格局产生了重要影响;土壤含水量也随之增加,冬季深层土壤含水量增加尤为显著,导致中国东部植被从干旱、半干旱转变为湿润、半湿润植被类型,造就了现今东亚植被和生物多样性格局.目前,关于青藏高原生长对东亚降水的影响,科学界已有深入认识,但是还有若干关键问题亟待解决,包括:对青藏高原地形地貌演化的进一步限定、对气候转型期高精度的古气候数值模拟,以及进一步解析新生代东亚水循环和生态系统的耦合关系.理解这些关键问题对预测未来全球气候急剧变化背景下的生态系统响应及其演变趋势具有重要的参考意义.

青藏高原东部隆升启动了始新世独特亚洲季风系统和生物多样性现代化

青藏高原东部的隆升、亚洲季风系统的发展和全球重要生物多样性热点的形成紧密相关,对此我们目前知之甚少.结合区域资料,利用藏东稻城热鲁盆地的沉积地层、火山岩U-Pb年龄、古土壤钙质结核团簇同位素古温度和植物化石湿焓定量重建了藏东50~34Ma期间从低海拔(0.6km)沙漠到接近现代海拔(3.5km)高山森林的详细隆升历史.综合植物化石CLAMP、动物化石牙釉质氧同位素和古气候模拟结果,揭示藏东的隆升推动了热带辐合带季风向北渗透,形成了最初的与现今季风系统截然不同的始新世亚洲季风,它具有双峰降水特征和特别潮湿的冬季.此外,热鲁盆地丰富的动植物化石组成表明横断山特殊的生物多样性在45~40 Ma已经建立,比普遍接受的现代亚洲生物多样性是中新世才出现的结论大大提前.藏东始新世以来的崛起与特色亚洲季风系统协同演化产生了复杂的高度波动的生态位,奠定了现代亚洲生物多样性基础.