青藏高原東北部基於孢粉方法的古海拔重建及其氣候效應。中科院青藏高原所 供圖

中新網北京12月10日電 （記者 孫自法）有“地球第三極”和“世界屋脊”之譽的青藏高原，其東北部是什麼時候快速隆升到如今的海拔高度？隆升過程對生態環境有何影響？這些學術議題長期以來備受科學家關注。

建立反演古海拔高度新方法

中國科學院青藏高原研究所（中科院青藏高原所）方小敏研究員帶領新生代環境團隊多位成員，並聯閤中科院西北生態環境資源研究院苗運法研究員等中外多位學者協同攻關，利用3088個現代表層孢粉樣品資料庫，從生物指標角度，建立反演古海拔高度的新方法，重建出青藏高原東北部古海拔演化歷史，揭示該地區主要在約1100萬-700萬年前快速隆升，併產生強烈的環境效應。

這項青藏高原隆起及環境影響重要研究成果論文，近日在國際著名學術期刊《科學》（Science）發表。論文評審人認為，該研究從生物指標方面創立一種重建古高度的新方法，為更系統深入揭示青藏高原古高度歷史，深化認識新生代造山作用及其導致的氣候和生物多樣性演化提供出重要的新途徑，有利於推動學科進步。

生物新方法重建青藏高原東北部快速隆升歷史。中科院青藏高原所 供圖

多種植物可作良好海拔指示計

論文共同通訊作者方小敏研究員指出，青藏高原地表如何隆起，對於檢驗高原隆升的動力學模型，理解季風-乾旱環境格局形成、亞洲地形與大江大河形成演化、風化剝蝕與全球變化等一系列重大科學問題至關重要，目前尚未形成統一定論，青藏高原東北部古高度研究更是相對薄弱。“尋找一種行之有效的，有別於現有基於同位素和葉相分析兩大定量重建古高度的其他方法，可為解決諸多地區古高度爭議歷史提供重要的獨立判別證據。”

基於此，方小敏率團隊與合作者從與海拔關係密切的山地針葉樹類群入手，發現適宜在山地中低海拔生長的鐵杉屬、羅漢松屬和偏愛中高海拔的冷杉屬、雲杉屬可以作為良好的海拔指示計。研究團隊科學剔除緯度效應等影響後，創新性構建出一種定量刻畫過去海拔的植物孢粉新指標，從而建立現代海拔計算方程，並用第四紀以來青藏高原地區的孢粉記錄驗證其準確性。

在新生代晚期發生強烈隆升

方小敏介紹說，研究團隊利用青藏高原東北部柴達木盆地4條年代準確的剖面和鑽孔的孢粉資料，結合剖面上發現的植物化石，利用新建立的海拔計算方程，矯正後分別獲得柴達木盆地東段和西段兩側山體1600萬年來連續的古高度變化記錄，揭示柴達木盆地在約1500萬年前東、西部的古海拔分別為1332±189米和433±189米，其後，東段在約1100萬年前迅速抬升至3685±87米，西段在約700萬年前迅速增加至3589±62米，已接近現代高度。

他強調，這項研究表明，青藏高原東北部在新生代晚期，即約1100萬-700萬年前發生強烈隆升，這個隆升不容小覷，它對區域氣候環境和生態演化產生了極其重要的影響。

一是研究團隊透過執行高解析度區域氣候模型就發現，如果青藏高原東北部海拔降低2/3，高原東北部年降水量將減少50%以上。

二是青藏高原南部和東南部的喜馬拉雅山和橫斷山地區，降水量分別增加50%和150%，研究團隊分析得知，其主要原因是山脈雨影效應增強和區域環流變化共同影響所致。這一認識與柴達木盆地西部荒漠植物類群逐漸增多以及出現鈣化粗骨架魚相吻合。

三是在喜馬拉雅山和橫斷山脈，由於降水量顯著增加，已增強當地植被和爬行動物的多樣性，表明青藏高原東北部隆升引起的降水變化，影響到整個青藏高原區域的氣候和生物演化。（完）