高海拔地区的升温速度较快，特别容易受到气候变化的影响。气候变化改变了高山生态系统服务的两个重要方面，即植被生产力和土壤保持能力。东亚是世界上人口最稠密的地区之一，其高山植被的变化会通过区域内的径流和水土流失影响到低海拔地区的生态系统。重建全新世温暖期的高山植被生产力和土壤侵蚀的演变，可为预测未来气候变暖可能导致的生态系统变化提供参考。
近日，由我院全球变化团队青年教师程颖作为第一作者的论文在《中国科学: 地球科学》（中英文版）发表。论文阐明了全新世中期以来太白山高海拔地区生态系统的演变过程及其影响机制。
该研究基于跑马梁（海拔3556 m）连续沉积序列，使用孢粉、有机碳等指标重建植被生产力的变化，使用粒度和矿物磁性等参数表征土壤侵蚀强度的变化。高分辨率湖沼记录显示，在5850~4000 cal. a BP期间，当年平均温度低且夏季降水丰沛时，植被生产力低，土壤侵蚀较为严重。自4000 cal. a BP开始，随着年平均温度的升高和夏季降水的减少，植被生产力显著升高，而土壤侵蚀则减缓（图1）。其中，植被生产力的变化（导致植被密集或稀疏）也会间接影响到土壤侵蚀强度的变化。
因此，自全新世中期以来，处于季风影响区的太白山高海拔地区的生态系统发生了显著变化，植被生产力主要受到年平均温度的驱动，而土壤侵蚀则与夏季降水密切相关。该研究表明，古生态学记录可为研究较长时间尺度的生态系统服务提供有力证据，可以帮助制定气候变化背景下的生态系统可持续发展政策。
图1 跑马梁沉积序列各代用指标随年代的变化趋势, 以及东亚夏季风指数、夏季降水量和年平均温度的变化
该研究成果以“Indication of paleoecological evidence on the evolution of alpine vegetation productivity and soil erosion in central China since the mid-Holocene”为题，在线发表于《中国科学: 地球科学》（中英文版）。陕西师范大学地理科学与旅游学院程颖为第一作者，合作者来自北京大学、瑞典哥德堡大学、法国气候与环境实验室、北京师范大学以及美国加州理工学院。该成果得到了国家自然科学基金项目和中央高校基本科研业务费专项资金的资助。
论文链接：http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11430-020-9757-1
