全新世(约11,700年前至今)是地球历史上一个重要的地质时期,植被动态、气候变化和人类活动之间的联系已成为全球环境变化研究的焦点。观察到了多次气候波动,包括早全新世变暖、中全新世热极值和晚全新世降温,这些变化对全球植被的分布和组成产生了显著影响(Birks等人,2005年)。最近的研究表明,东亚季风地区的植被对全新世气候变化反应强烈,植被响应存在明显的空间异质性(Chen等人,2024b;Xiao等人,2025年)。高分辨率花粉记录为揭示植被对环境动态的敏感性提供了重要证据(Chen等人,2025年;Liu等人,2025年)。随着农业文明的兴起,人类活动逐渐成为影响植被分布和组成的重要因素,农业扩张、土地利用变化和城市化深刻影响了区域植被格局(Li等人,2024a;Ouyang等人,2019年;Wang等人,2018a)。中国东部的低洼宁绍平原是最早的稻米栽培中心之一,保存了大量的花粉档案和考古遗迹,为研究全新世植被动态和人与环境的相互作用提供了极好的记录。花粉分析是一种强大的手段,可以重建过去的植被,揭示植物群落的组成及其随时间的变化。除了记录长期的生态趋势外,这些记录还有助于预测未来生态系统对环境变化的响应。当与考古证据结合时,花粉数据还可以阐明人类对植被影响的时间和范围,揭示在较短时间序列记录中往往被掩盖的相互作用(Qiu等人,2025年;Tarasov等人,2022年)。
植被变化率(RoC)是生态系统变化速度和幅度的定量指标,具体估计单位时间内的组成和数量变化幅度(Mottl等人,2021年)。这一指标常用于古生态学研究(例如,Correa-Metrio等人,2012年;Grindean等人,2019年),反映了植被对外部干扰(包括气候变化和人类活动)的自然演替过程。将区域地层花粉数据与RoC结合使用,可以有效揭示多种特征,如古环境条件、气候变化和人类活动的影响(Pinek等人,2020年;Xu等人,2023年)。例如,Mottl等人(2021年)利用全球花粉数据集计算了欧洲全新世记录的变化率,并得出结论:4600校正年后植被动态的显著加速主要由人类活动驱动。Zhang等人(2023年)研究了中亚干旱地区的全新世植被组成变化率,发现高海拔地区的变化率主要受火灾活动调节,而中低海拔地区的变化率则归因于较冷湿润的气候和加剧的火灾活动。Wang等人(2023年)分析了浙江省的全新世花粉记录,发现考古遗址的变化率具有更大的幅度和频率波动,而自然遗址的变化率则不那么明显且相对稳定。植被多样性是生态系统健康和韧性的关键指标,全新世期间植物多样性的变化反映了生态系统对气候和人类干扰的适应能力(Yue等人,2026年)。量化生物组成和多样性的时空变化对于追踪当前的生物多样性危机及其根本驱动因素至关重要,包括气候变化、土地利用变化、污染和入侵物种的传播,以及由生态相互作用形成的内部种群动态(例如,Dornelas等人,2014年;Monchamp等人,2018年;Richardson等人,2006年)。通过计算RoC和多样性,可以识别出由气候事件和人类活动引起的突然环境变化时期(Chen等人,2024a;Chi等人,2025年)。
因此,本研究旨在重建宁绍平原的全新世植被演替,并探讨其与气候变率和人类影响之间的关系。该研究依赖于HMD13岩芯中的高分辨率花粉数据,结合RoC和植被多样性指数的分析。研究结果有望为理解区域生态演化机制和人类活动对生态系统的影响提供科学依据。