高分辨率环境定量重建是了解地球系统变化规律和减少未来气候预测不确定性的重要基础，解决高分辨率和高精度（季/年际分辨率）的年代测定是高分辨率环境定量重建重要前提。

地表过程与资源生态国家重点实验室马玉贞教授等利用花粉组合对具有层理的湖泊沉积物进行了高分辨率和高精度（季/年际分辨率）年代测定的可信度和可靠性验证。

图1 七个水库/湖泊的位置图。（A）研究区植被类型、湖泊岩芯和花粉捕捉器位置；（B）震湖；（C）罗家峡水库和中森水库；（D）清凉水库和蒋台水库；（E）桃山水库

解决途径：1）在中国黄土高原西北部，沿东南、西北横断面，在三种植被类型区，按季节或月份采集7个水库/湖泊及其集水区的空气花粉和水库/湖泊表层花粉，基于花粉组合特征，利用数理统计分析方法—非度量多维尺度分析方法，识别现代花粉雨的季节变化。2）基于现代花粉组合季节特征，通过对2012年8月获得的7.6米长，宏观上可见86个深/浅色沉积层理的震湖岩芯（1920年12月海原地震形成的堰塞湖），进行深/浅色层的花粉组合特征和非度量多维尺度分析，判断深/浅色层是否为不同季节的沉积；基于湖泊沉积物层理计数的年代模式，是否可以建立年际分辨率的一个年龄模型。3）利用历史事件（1958-2011年）的器测数据和特征时间标记对利用花粉组合得到的年代模式进行交叉检验，验证花粉定年的可信度和可靠性。

图2 震湖岩芯新鲜表面图（岩芯中上部（0-4m）发现56对肉眼可见的深/浅色层，以及4个历史事件的特征时间标记）

研究结果表明：

1、中国黄土高原西北部空气花粉捕捉器和水库/湖泊表层花粉捕捉器中的花粉组合表现出明显的季节特征；

2、震湖岩芯深/浅色层沉积物的花粉组合指示出深/浅色层是不同季节的沉积物；

3、利用历史事件（1958-2011年）的器测数据和特征时间标记对花粉组合得到的年表进行交叉检验，进一步证明了花粉作为具有层理的湖泊沉积物定年方法的可信度和可靠性。

综上，花粉年代测定法具有建立精确和高分辨率年代的潜力。

图3 中国黄土高原西北部64个空气花粉捕捉器花粉百分含量图（左侧为植被和流域名称，花粉分类按花期由左至右排列，样品根据采样点排序）

图4 器测数据与历史事件的交叉检验。（A）延安市和榆林市NDVIs最大值的年际变化；（B）1958-2011年震湖沉积物岩芯厚度变化；（C）西吉站实测浅色层厚度（黑线）和夏季累积降水量（蓝线）的对比；（D,E）浅色层厚度与夏季累积降水量之间的回归分析，（D）回归分析（N=54）包括所有样本，（E）回归分析（N=51）剔除1959,1960和1991年三个明显受到人类活动影响的样本

高分辨率和高精度年代模式对环境定量重建至关重要，利用花粉组合不仅为古环境重建提供了新的测年方法，而且可将古气候重建的分辨率提高到季/年际，为环境模拟和预测未来气候变化提供了更精确的数据信息。并可以对¹³⁷Cs、²¹⁰Pb和¹⁴C等同位素测年方法进行校正。

（供稿人：马玉贞）