中大新闻网讯（通讯员李芙蓉）自然变化与人类土地利用对生态系统的共同作用构成了陆地植被覆盖格局，简称土地覆被。近年来研究发现，陆地土地覆被和海洋的反馈作用是气候模拟不确定性的重要影响因素之一，因此土地覆被变化备受关注。在气候模拟、水文模拟、碳循环模拟等地球系统模型中加入土地覆被模块来提高此类全球模型的准确性是非常必要的，因此获取长尺度、高分辨率和高精度的土地覆被数据是现今全球变化研究的重点和突破点。孢粉由于个体小，分布广泛、保存时间长等优点，是土地覆被重建的理想指标，但是由于不同植物的产孢粉能力、孢粉的传播能力等因素的差异导致不同植物的孢粉具有不同的代表性，使得用孢粉重建的土地覆被常存在偏差。景观重建算法中的REVEALS(the Regional Estimates of VEgetation Abundance from Large Sites)模型通过引入孢粉产量、和孢粉传播模型，校正了孢粉重建土地覆被中的偏差。
为了获取我国大范围、长时间尺度和高分辨率土地覆被重建数据，中山大学生态学院李芙蓉副教授与瑞典皇家科学院院士、瑞典林奈大学Marie-José Gaillard教授联合众多合作者,依托联合国PAGES (Past Global Changes)平台Land cover 6 ka计划，利用孢粉定量重建了我国北方全新世以来的土地覆被变化。该研究论文于2023年1月6日在 Earth System Science Data（IF=11.815）在线发表，李芙蓉副教授为论文的独立第一作者和通讯作者，中山大学生态学院为第一单位。中国科学院青藏高原研究所曹现勇研究员，德国阿尔福雷德魏格纳研究所Ulrike Herzschuh教授, 塔林大学Shinya Sugita教授, 浙江师范大学倪建教授，中国科学院地理科学与资源研究所赵艳教授，兰州大学安成邦、黄小忠、李育教授,北京大学刘洪雁教授，中国科学院大学孙爱芝副教授，中国科学院植物研究所姚轶锋副研究员为本文的共同作者。
图1：研究区及钻孔孢粉样点：粉色虚线代表现代季风界限，（a）卫星影像图；(b) 中国植被区划 (侯学煜，2019) 罗马数字代表植被区 (I) 寒温带针叶林, (II)温带针阔混交林, (III)暖温带落叶阔叶林, (IV) 亚热带常绿阔叶林 (V) 热带季雨林、雨林 (VI) 温带草原 (VII) 温带荒漠 (VIII) 青藏高原高寒植被。
研究团队利用我国温带和北亚热带地区94个高分辨率全新世孢粉数据和景观重建模型中的REVEALS模型定量重建了全新世以来（11.7ka 至今）的土地覆被动态变化过程。该研究成果涵盖了我国温带和北亚热带区的75个1◦ ×1◦栅格，重建结果的分辨率超过500年，近代的分辨率为100-300年。该重建结果包含27个种属，合并成六个植物功能型和三种土地覆被类型（针叶乔木、阔叶乔木和草本植物）。该定量重建结果将有以下应用价值：可被耦合到区域及全球尺度涉及气候与土地覆被变化互作关系的模型中，也可用于评价和校正动态植被模型和人类土地利用等模型。此外，为了研究结果在全球变化模型中的应用，论文详细阐述了重建结果的准确性与可靠性、误差大小，以及误差产生的可能原因，以及该重建结果所存在的局限性。该结果将在未来气候模拟中起到重要作用。
图2：REVEALS模型重建全新世草本植物盖度百分比变化动态（选取其中的八个时间窗为代表）百分比间隔为 0，> 0 %–1 %),> 1 %–5 % ，> 5 %–10 % ，> 10 %–20 %, 和 > 20 %–100%， 灰色代表本时间段无盖度，其他时间段有盖度。每个栅格内的蓝色圆圈代表重建盖度的误差，用变异系数表示（变异系数=重建标准差除以重建的数值），如果标准差大于数值，蓝色圆圈填满栅格，代表该数据误差较大，重建结果不可靠。
结合团队之前发表在Earth-Science Reviews（Li et al., 2020），题为“Towards quantification of Holocene anthropogenic land-cover change in temperate China: A review in the light of pollen-based REVEALS reconstructions of regional plant cover”的论文,研究团队揭示出人类活动在我国全新世以来土地覆被变化中扮演着重要角色，温带阔叶林区和青藏高原东北部地区早期人类活动对土地覆被的影响开始于7ka左右，而温带草原和荒漠区则开始于6.5-6ka左右。而进一步密集的人类活动对土地覆被的影响则于5-4.5ka左右发生于温带草原东部、青藏高原南部和东部，于3.5-3ka发生于温带草原区西部、温带荒漠区和青藏高原大部分地区，于2.5-2ka期间发生于温带落叶阔叶林区、温带荒漠区和北亚热带区。基于孢粉的人类活动对土地覆被变化的影响与考古研究揭示的人类活动基本一致。
论文链接：
https://essd.copernicus.org/articles/15/95/2023/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012825219304441
