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1、广东埋藏古树反映的气候与环境变化+ 李平曰1 刘鸿雁2 崔海亭2 穆治国2 谭惠忠1 孙艳荣2 冯炎基1 宋丽莉3 ( 1 广卅I 地理研究所，广州5 1 0 0 7 0 ；2 北京大学，北京1 0 0 8 7 1 1 3 广东省气象局，广州5 1 0 0 8 0 ) E m a i l ；l i p i n g r i 商v i m t ，t o m 广东蕴藏着大量的埋藏古树，这些古树大都已在地下埋藏数千年甚至上万年。有些地方 分布十分密集，在1 0 01 T 1 2 面积里即可挖掘到数十棵，并有上、中、下3 层，呈连续性埋藏。有 些地方则零散分布。大致可分为洼地埋藏型和河床埋藏型。洼地埋藏
2、的多数属密集分布型， 河床埋藏的皆为零散分布“。研究这些不同时段的埋藏古树，可以获得不同时期高分辨率的 环境变化信息。 1 研究方法 1 1 “C 年代测定 对采集到的古树，用“c 法测定其死亡年代。已获得从5 1 0 4 0aB P ，至1 32 0 0 土2 4 0 aB P 的数十棵古树的”C 年代数据9 ，大致可分为4 组：晚更新世晚期组( 1 2 0 0 0 1 30 0 0aB P ) # 全新世中期组( 40 0 0 60 0 0aB P ) ；全新世晚期组( 2o o o 40 0 0 a B P ) ；历史时期组( 2 0 0 0 年以来) 。 1 2 树种鉴定 埋藏古树多为
3、树木的枝干，经中国林业科学院木材研究所腰希申先生用电子显微镜鉴 定，主要有以下几种具有气候指示意义的树种( 表1 ) 。 1 3 树轮碳同位素测定 影响植物的碳同位素分馏的气候因素有温度、降水、光照、大气压力和大气中C O 。的碳 同位素组成等。温度和降水都会影响植物叶片的气孔导度从而影响植物的光合作用和同位 素分馏。本研究对现代和古代樟树的a 一纤维紊的8 ”C 值进行了系统测定。 1 4 微体古生物分析 从埋藏古树孔洞中的沉积物中采集到了有孔虫、硅藻和孢粉，它们记录了许多树木埋藏 时期的环境信息，有助于了解当地的环境变化过程与特征。 1 5 大化石分析 采集黏附于古树孔穴中的软体动物外壳，
4、进行鉴定和生境分析，可获得古树埋藏环境的 信息，并与现今的生境迸行对比，探讨地理环境的变迁。 + 是毒粤：誉薪蒋拿莘震絮显甜挲葺嚣拿院广州地球化学研究所测定的之外其他均由广州地理研究所中心实验室 冯炎基高级工程师测定 1 0 7 - 表l 埋藏古术一览表 这些吉树分别属于大风子科山桐子属、大戟科重阳木属、山毛榉科青冈属、胡桃科枫杨 属、龙脑香科青梅属、苏木科格木属和杉科水松属等。 2 埋藏吉树反映气候与环境变化 2 1 广东西南部冰后期气候的实物证据 广东阳春市漠阳江河床埋藏的2 棵古树，经鉴定均为大风子科的山桐子( I d e s i ap o 西 r p a ) 。据测定，合水镇木朗村出土
5、的古山桐子的“c 年代为距今l 26 8 0 士1 5 0aB P 1 ，春 湾镇潭葛村出土的另一棵山桐子“c 年代为距今1 32 0 0 士4 0 0aB P 。山桐子属落叶乔木， 现代分布于从暖温带南部至亚热带的山区，广东仅见于中、北部地区。出土地点位于北回归 线以南的平原地区，年平均温度2 2 ，1 月平均温度1 4 ，7 月平均温度2 8 。当地现代植 被为热带季雨林和季风常绿阔叶林但原生植被多已破坏，只在沟谷中生长着成片的桫椤 ( A l s o p h i l as p i n u l o s a ) 、野芭蕉( M u s ab a l b i s i a n a ) 、水冬哥(
6、 S a u a u i at r i s t y l a ) 等热带成分。这 两棵山桐子应属于冰后期的产物，在北回归线以南地区发现山桐子，表明距今1 万多年前阳 春气温比现代低，景观与现今迥异。当时广东南部的年平均温度比现今约低3 7 ( 接：山 桐子分布北界的河南西峡县年平均温度为1 5 1 ，南界广东北部的南雄年平均温度为 1 9 6 ，根据两地的年平均温度与阳春年平均温度之差推算得出) ，广东南部当时为相对温 凉的北亚热带或中亚热带气候。潭葛山桐子的树轮掣3 C 值比木朗山桐子更偏负。也证明距 今1 3 0 0 0 年前后气候较冷。 2 2 全新世中期湿热气候与高海面的物证 阳江市阳东
7、县合山镇那龙河出土的古樟树( C i n n a m o m u mc a m p h o r a ) ，“C 年代为5 4 1 0 士1 0 0aB P ；潭江上游开平市出土的青皮树( 又名青梅) ( V a t i c aa s t r o t r i c h a ) ，“C 年代为 44 2 0 士1 0 QaB P 。樟树现在见于广东各地。但青皮现今主要分布于海南省和越南。上述2 棵埋藏古树反映全新世中期( 距今54 0 0 44 0 0 年前后) 广东的气候已与冰后期完全不同， - 1 0 8 温度明显升高，尤其是青皮的出现标志着40 0 0 多年前广东南部的气候与现代海南省中部 相
8、似，应属于热带湿热气候( 雨林和季雨林气候) 。据孙艳荣研究，树轮的6 1 3 C 值随温度升高 而降低( 偏正) ，台山古樟的8 1 3 C 值比当地现代樟树明显偏正，表明中全新世时比现代气温 要高( 孙艳荣：博士学位论文，2 0 0 3 年) 。 另外，合山镇现在距海岸i 9k m ，高出平均海面41 “ 1 1 。但在樟树树洞沉积物中却找到了 属于海相的浮游有孔虫o - ( N e o g l o b o q u a d 矗n ad u t e r t r e i 、G l o b i g e r i n o l d e sr u b b e r G t o b o r o t a l
9、i a t r t t H c a t u l i n o i d e s 、G u n g u 如t a 、G l o b i g e r i n i t ag l u t i n a t a 、G l o b i g e r i n e l l aa e q u i l a t e r a l i s 、G l o b i g e r i M rb u U o i d e s ) 和硅藻N a v i c u l ah o c h s t e l t e r i 、C o c c o n e i sp e l l u c i d a 、D i p l o n e i sn i t e s
10、c e n s 、C o s c i n o d i s c “sn o d u l i f e r ) ，同时出现淡水、半咸淡水硅藻。海相浮游有孔虫和咸水种硅藻的出现， 表明当时海平面比现代高，海潮可以溯河而上。据此推断，合山一带过去曾是河口环境。大 化石证据似乎也支持这一推断，例如，古樟树洞中发现了淡水壳菜( L i m n o s p e r n al a c u s t s ) 的壳体中国科学院动物研究所的刘月英先生认为这是可以生活于河口成淡水中的双壳类 动物( 此前作者在另一篇论文中曾误认为是凿船贝T e r e d on a v a l i s u J ，现予更正) 。 2 3 埋
11、藏古树反映的全新世晚期和历史时期寒冷气候 在广东珠江三角洲北部的四会市、高要市、三水市和高明市等地，埋藏水松( G l y p t o s t r o b u sp e n s i l i s ) 数量之多，令人吃惊( 数百平方米的面积内埋藏有数十万斤) 。例如，四会市 区龙甫镇等地，埋藏水松分布连绵1 0 多k m ，群众称之为“地下森林”。经初步调查，这些水松 都是就地死亡的，主根直立，有些树干与彩大的呼吸根尚未折断，保持着原来的竖立状态。亦 未见火烧痕迹。仔细辨认，可分为3 层，下层的“c 年代为距今30 0 0 年前后( 32 9 0 1 0 0a 2 7 7 0 土9 0aB P ，
12、已有5 棵树作了“c 年代测定及树种鉴定) ；中层的“C 年代为距今20 0 0 年前后( 已有2 0 多棵树做了“c 年代测定及树种鉴定，为23 7 0 9 0a 17 9 0 7 0aB P ) ； 上层的“c 年代为距今5 0 0 余年( 已有7 棵做了1 4 c 年代测定及树种鉴定) 。初步研究认为，这 3 层水松的死亡，既不像火烧，也不像地震( 珠江三角洲有记载的最高震级为5 级) ，亦不似 洪水摧毁，比较合理的解释为寒冷死亡。水松为热带、南亚热带植物，喜热畏寒，整片水松林 的死亡，可能是遇到了寒冷气候的侵袭。竺可桢根据古籍记载的物候变化o ，认为周成王、周 孝王时期，即公元前1 0
13、 6 3 8 8 7 年，气候寒冷。汉水在公元前9 0 3 年和8 9 7 年2 次结冰。西 周早期的寒冷，可能是下层水松( 距今30 0 0 年前后) 大批死亡的原因。中层( 距今20 0 0 前 后) 水松的死亡，相当于竺可桢说的“东汉时代即公元之初，我国天气有趋于寒冷的趋势”。广 东也有东汉时期气候寒冷的文字记载。广州先贤传载：“杨孚宅在江浒南岸( 即今广州珠江 南岸笔者注) ，尝移洛阳松柏植宅前，隆冬飞雪盈树”。许浑在冬日登越王台怀旧诗说： “河畔雪飞杨子宅”。杨孚为东汉和帝时人( ? 1 0 5 年) ，曾在洛阳当京官，著有异物志。广 州在北回归线之南，现代年均温2 1 8 ，1 月
14、均温1 3 3 ，冬无霜雪。东汉和帝时“飞雪盈 树”，说明比现今冷很多。恩平市锦江平原出土的青冈树( C y c l o b a l a n o p s i ss p ) ，”C 法测定年 代为18 3 0 6 0aB P ，可以作为气候变冷的另一证据。青冈为耐寒性强的常绿阔叶树种， 多分布于北亚热带或中亚热带山区，是组成落叶常绿阔叶混交林的重要成分。恩平市位于北 回归线以南，现代年平均温2 3 ，现代植被为南亚热带季风常绿阔叶林，部分地区分布热带 季雨林。青冈的存在表明当时气候比现代寒冷。从水松树的大量死亡和当时生长青冈类植 。有孔虫稚硅藻标毒均虫躁避矿掷广州海洋蛆质实验瓤试中心鉴定 1 0
15、 9 物看。都反映东汉时广东气候比较寒冷，与竺可桢的研究和广东的有关文字记载不谋而合。 上层水松的大批死亡可能与“小冰期”寒冷有关。王绍武等认为，我国公元1 5 6 0 s 1 6 9 0 s 及1 7 9 0 s 1 8 9 0 s 是“小冰期”的2 次主要寒冷阶段“ 。李平日等从地方志记载的降雪 论述了珠江三角洲从明代弘治元年( 1 4 8 8 年) 以来直至清末光绪十八年冬( 1 8 9 3 年初) 是广 东的“小冰期” _ 。例如高明县志记载：“弘治元年冬太雪”，番禺县志记载：“弘治二年冬 有雪”，南海县志载：“隆庆三年( 15 6 9 年) 西樵山大雪，林木皆冰，二日乃解”，西樵山是
16、珠 江三角洲中部的死火山，最高峰仅3 8 5 。8m ，决非高山降雪。从化县志载：“万历四十三年 ( 1 6 1 8 年) 冬十二月大雪三日，时亘阴寒，雪昼下如珠，次日复下如鹅毛，六日至八日乃已，山 谷之中，峰尽壁立，林皆琼挺”。鹅毛大雪，可见其寒。近日，从恩乎市锦江河中掘出另一棵埋 藏古树，1 4 c 年代为5 6 0 士4 0a B P ，经鉴定为青冈。番禺县志和南海县志均载：“明永乐 十三年( 1 4 1 5 年) 冬有雪，梅枯死”。四会县志载：“永乐十三年冬大雪”。较耐寒的梅树，尚 且冻枯而死，喜热的水松被冻死应是必然之事。似亦佐证明代广东气候寒冷，适于青冈类耐 寒性较强的常绿阔叶树种生长。 4 结论 ( 1 ) 不同生态类型的埋藏古树具有鲜明的生态指示意义，树种鉴定是首要的条件。如山 桐子指示冷凉气候，青皮和樟树指示湿热气
