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Vegetation and climate reconstruction in the forest–steppe of Mongolia is still challenging regarding the pattern of forest and grassland distribution during the Holocene. Different sediments containing paleosols and humic layers provide geomorphological archives for landscape development in Mongolia. n -Alkane and macro-charcoal ratios represent specific indicators to distinguish the share between grasses and trees. In a preliminary study, we investigated the applicability of these two paleo-proxies from soils for vegetation reconstruction comparing different relief positions and site conditions in the northern Khangai Mountains of Mongolia. n -Alkanes that are deposited from leaf waxes in the soil have the potential to indicate vegetation composition on a local scale. Depending on site-specific environmental conditions, n -alkanes are subjected to different degrees of microbiological decomposition, which is more intensive in soils of dry steppe than of forests. Mongolian forests are often underlain by permafrost that may reduce microbiological activity. In steppe soils, the decomposition of n -alkanes increases the quantity of mid-chain n -alkanes that adulterate the biomarker proxy signal to indicate more forest share. Macro-charcoals in soils have a site-specific component, but additional eolian input of macro-charcoals from long-distance transport can provide a distinct proportion in sediments. Thus, eolian influx of wood-derived macro-charcoal can dominate the proxy signal at sites where trees were few or had never existed. Radiometric dating of several paleosols and humic layers has shown that both proxies coincide as evidence for high grassland-to-forest ratios during the Early Holocene. By contrast, the proxy signals diverge for the Late Holocene. For this period, n -alkanes generally indicate more grassland, whereas macro-charcoals show increased wood-derived proportions. We imply that this difference is caused by increased forest fires and simultaneously spreading steppe area. A main portion of leaf waxes and charcoal particles in soils directly derive from the covering and nearby vegetation, whereas large lakes and glacier may receive these biomarkers from a larger catchment area. Thus, we conclude that soil archives provide proxies on a more local and site-specific scale than other archives do. Although the temporal resolution of soil archives is lower than for the other ones, biomarker proxies for paleosols and humic layer can be related to periods of distinct geomorphological processes. Further investigations comparing the multi-proxy data of different geomorphological archives are necessary to improve the paleo-ecological reconstruction for landscape development in Mongolia. Kurzfassung: Die Rekonstruktion von Klima und Vegetation in der mongolischen Waldsteppe stellt nach wie vor eine große Herausforderung in Hinsicht auf die Verbreitungsmuster von Wald- und Grasslandschaften im Laufe des Holozäns dar. Verschiedenartige Sedimente mit Paläoböden und organischen Schichten können dafür als hervorragende Archive für die Analyse der Landschaftsentwicklung in der Mongolei dienen. Die proportionalen Verhältnisse verschiedener n -Alkane und Typen von Holzkohlepartikeln lassen sich als Indikatoren zur Bestimmung der Grass und Baumanteile heranziehen. Im Rahmen einer Vorstudie haben wir die Anwendbarkeit dieser zwei Paläoproxies für die Vegetationsrekonstruktion aus Bodenarchiven untersucht. Dafür wurden Profile mit unterschiedlichen Reliefpositionen und Standortbedingungen aus einem Untersuchungsgebiet im Norden des Khangai-Gebirges in der Mongolei verglichen. n -Alkane von der Wachsschicht der Blätteroberflächen gelangen in den Boden und bieten die Möglichkeit die Zusammensetzung der Vegetation auf lokaler Ebene zu analysieren. Abhängig von den standortspezifischen Umweltbedingungen werden n -Alkane mikrobiell unterschiedlich stark abgebaut, wobei der Abbau in Böden der Trockensteppen intensiver ist als in den Wäldern. In den Wäldern der Mongolei ist häufig Permafrost im Boden vorhanden, der die mikrobiologische Aktivität verringert. In den Steppenböden erhöht sich durch die Zersetzung von n -Alkanen den Anteil an mittelkettigen n -Alkanen, was das Biomarker-Proxysignal in Richtung eines höheren Waldanteils verfälscht. Holzkohlepartikel in Böden haben eine standortspezifische Komponente. Allerdings kann ein zusätzlicher äolischer Eintrag von Holzkohlepartikeln aus dem Ferntransport einen deutlichen Anteil in den Sedimenten ausmachen. Durch den äolischen Anteil können holzspezifische Kohlepartikel in den Proxysignalen an Standorten dominieren, an denen es nur wenige oder niemals Bäume gab. Radiometrische Datierungen von Paläoböden und organischen Schichten zeigen, dass beide Proxys einen hohen Anteil von Grasland gegenüber Wald im frühen Holozän aufweisen. Im Gegensatz dazu divergieren die Proxysignale für das späte Holozän. Für diesen Zeitraum deuten n -Alkane allgemein auf mehr Grasland hin, während die Holzkohlepartikel einen höheren Waldanteil erkennen lassen. Wir vermuten, dass dieser Unterschied durch vermehrte Waldbrände und die gleichzeitige Ausbreitung von Steppenflächen verursacht wurde. Allgemein lässt sich folgern, dass Bodenarchive mehr lokale und ortsspezifische Proxies liefern als es bei Archiven aus Seen und Gletschereis zu erwarten ist. Diese Archive erhalten einen Materialeintrag aus wesentlich größeren Einzugsgebieten. Obwohl die zeitliche Auflösung von Bodenarchiven geringer ist als bei den anderen Archiven, können Biomarker aus Paläoböden und humosen Schichten mit Perioden spezifischer geomorphologischer Prozesse verknüpft werden. Weitere Detailuntersuchungen zum Vergleich von Multiproxy-Daten aus verschiedenen geomorphologischen Archiven sind notwendig, um die paläoökologischen Rekonstruktionen zur Landschaftsentwicklung in der Mongolei auf regionaler Ebene zu verbessern. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
