黄河源区1000年以来的环境演化

黄河源区地处青藏高原东北部，其环境变化一方面是青藏高原东北部环境变化的反映，另一方面对研究黄河的发育和演变有着重要意义。本文详细研究了黄河源区鄂陵湖岸边剖面的第四系沉积特征、孢粉组合特征、磁化率和碳酸盐含量变化，结合OSL测年，将黄河源区1000年以来的环境演化分为三大阶段，即1000年以前和360年以来气候相对比较干旱，1000～360年期间气候相对比较湿润，显示出一个较大的干冷-温湿-干冷气候变化旋回。在后两大阶段中又可以进一步划分出4个相对温湿的气候段和3个相对干冷的气候段。     

青海黄河源盆地早更新世以来环境演变

黄河源盆地位于青藏高原东北部,是黄河的源头地区,对环境和气候变化非常敏感。对黄河源盆地中的河湖相沉积物进行了孢粉分析,获得丰富的孢粉数据,结果显示孢粉组合以菊科、蒿科、藜科、禾本科、松、桦等草本和木本植物花粉为主。通过对各类植物的孢粉组合特征分析,揭示了黄河源地区早更新世以来古植被、古气候的演替和变化。其演变经历了4个阶段：第一阶段223.9～90.1万年,为森林草原环境,反映了温暖潮湿的气候;第二阶段90.1～35万年,为灌丛草原环境,反映了总体干冷的气候;第三阶段35～2.8万年,为稀树草甸草原环境,属湿润寒冷的气候;第四阶段2.8～0.8万年,为荒漠草原环境,反应干冷的气候。     

江汉平原东北缘麻城剖面磁化率特征及气候环境意义

为了探讨和揭示江汉平原晚更新世以来沉积物磁学特征和该区的气候环境演变规律,对新近发现的位于江汉平原东北缘的麻城剖面进行了磁化率样品的采集和测试与对应年代学分析,结果表明:(1) 麻城剖面沉积物质量磁化率值偏低,平均值为10.85×10-8 m3·kg-1,全剖面变化不大,为5.76×10-8~23.39×10-8 m3·kg-1,但频率磁化率波动较大,分布于5.35%~50.35%,平均值为24.71%,显示具有较高的超顺磁性颗粒(super paramagnetism,SP)含量;(2) 根据磁化率和频率磁化率曲线的旋回波动特点,结合年代学测试结果,将该区的古气候环境划分为7个不同的演化阶段.初步认为该区晚更新世以来沉积环境经历了由湖沼相沉积-湖相沉积-泛滥平原中的沼泽沉积环境的变化.气候经历了温湿-干冷-暖湿-干凉-干冷-温湿-干(旱)偏冷的阶段性变化过程,与晚更新世晚期以来全球气候变化特点具有较好的一致性.      

成都盆地红土沉积物中黏土矿物的特征及其古气候指示意义

成都盆地位于长江上游二级阶梯向一级阶梯的过渡地带,地理位置特殊,并且广布第四纪红土沉积。为研究成都盆地中黏土矿物的特征及其成因意义,采用X射线衍射(XRD)测试技术,对胜利剖面沉积物中黏土矿物的矿物学特征进行了系统研究。结果表明,成都盆地胜利剖面沉积物中的黏土矿物主要有伊利石、高岭石、蛭石、蒙脱石以及少量伊利石-蒙脱石混层黏土矿物和高岭石-蒙脱石混层黏土矿物。根据黏土矿物组合含量的变化特征,可以将成都盆地第四纪早更新世中晚期以来的气候环境演化划分为4个阶段,先后经历了湿热-温凉-温湿-干冷2个周期性的气候旋回,黏土矿物含量变化的总趋势与土壤沉积物的CIA指数共同揭示了研究区第四纪以来的气候有逐渐干冷的趋势,这与全球性的第四纪气候尤其是中国区域内的第四纪气候环境变化相一致。     

青藏高原共和盆地14.5calkaBP以来粘土矿物响应的气候变化模式

对青藏高原北缘共和盆地沙珠玉河的尾闾湖达连海钻孔沉积柱(40.92 m)进行了~(14)C年代测定(10个控制点)和粘土矿物分析(按20cm/70 a间隔的分辨率)。沉积柱底部年龄为14.5 cal ka BP。根据沉积柱粘土矿物的类型、组合、比率指标综合分析,重建了共和盆地14.5 cal ka BP以来气候环境的演化历史。冰消期(14.5~10.0 cal ka BP)盆地气候总体特征表现为干冷,盆地物理风化强:早中全新世(10.0~5.0 cal ka BP)气候表现为温湿,盆地化学风化为主,气候最宜期发生在中全新世的6.0 cal ka BP前后;晚全新世(5.0~0.0 cal ka BP)气候表现为干冷,盆地物理风化盛行。末次冰消期以来,共和盆地粘土矿物记录的气候环境变化阶段与高原其它湖泊指标记录的阶段基本一致。共和盆地粘土矿物记录的气候环境兼有西风、季风模式的特征。     

青海循化盆地晚更新世沉积序列与古气候

河流阶地作为河谷中常见地貌, 其堆积物特征对气候变化过程研究具有重要的意义.通过对循化黄河Ⅲ级阶地剖面沉积特征、粒度、磁化率、孢粉以及光释光测年的研究, 初步厘定循化黄河Ⅲ级阶地形成时代为75 ka.循化盆地晚更新世气候演化可以大致划分为6个阶段: 120~114 ka, 气候暖湿; 114~105 ka, 气候较为干冷; 105~98 ka, 气候较暖湿; 98~85 ka, 气候转为温凉; 85~75 ka, 气候暖湿; 75~63 ka, 气候干冷.这6个阶段分别与MIS5e-4段相对应.      

青藏高原河源区气候变化特征分析

利用1954-2007年青藏高原河源区(包括长江、黄河、澜沧江、怒江和雅鲁藏布江)30个气象站的年平均气温和降水量,通过计算气候倾向率和距平小波分析(墨西哥帽小波函数)等方法分析了近54 a来青藏高原河源区的气候变化特征.结果表明:青藏高原河源区年平均气温变化在7~-3℃之间,由东南向西北逐渐减少;并呈现逐年上升的趋势,自20世纪90年代以来升温更为强烈.年降水量的分布大致是由东南向西北逐步减少,在同一纬度上,东部的降水量多于西部,2001-2005年的多年平均降水量达到历史最大值.年平均气温和降水的周期振荡在高频区振荡频繁,有多个突变点,中低频区则较平缓.不同河源区的气温增温率具有显著的区域性差异,雅鲁藏布江源区最大(0.54℃.(10a)-1),黄河次之(0.31℃.(10a)-1),澜沧江和怒江最小(0.17℃.(10a)-1).除少数气象站外,区域内各站的年平均气温也普遍升高.澜沧江源区是整个青藏高原河源区降水量升幅最大的地区,而雅鲁藏布江源区为降水量升幅最小的区域.从整个青藏高原来看,温度和降水均普遍升高,整个区域呈现暖湿化趋势,但降水量的增加较微弱.     

共和盆地剖面第四纪孢粉组合特征及环境演化

青藏高原东北缘共和盆地沉积了较厚的第四系,详细地记录了共和盆地第四纪环境变化。通过对共和盆地第四系沉积序列特征和孢粉组合特征的分析,结合热释光测年,本文较详细地研究了共和盆地第四纪以来的环境变迁,并将其分为两大阶段:早期为湖相沉积阶段(中更新世晚期~0.079Ma),气候相对温和。晚期为河流和风成沉积阶段(79.2ka~至今),气候相对干旱。早期阶段又可进一步划分为三个气候期和五个气候亚期。总体上,共和盆地自早更新世以来由偏湿气候逐渐转变为干旱气候,古植被由森林植被逐渐转化为森林草原型植被。其主要原因可能是早更新世以来青藏高原强烈隆升,改变了西南季风气候格局所致。      

内蒙古东乌珠穆沁旗地区湖泊沉积物粒度特征及古气候意义

本文通过沉积物粒度分析,¹⁴C测年,光释光测年等手段,讨论内东乌珠穆沁旗地区晚更新世以来古环境和气候变迁。结果表明：该区近15ka以来经历4个阶段,约15ka.BP～5ka.BP为晚更新世至中全新世温暖湿润气候环境,气候有变干的趋势;5ka.BP～约500a.BP沉积缺失,反映干旱寒冷气候,从暖湿向干冷变化较快;约500a.BP～100a.BP气候由寒冷干旱向温暖湿润变化,中间有多次交替波动;距今近100年干旱到半干旱气候。内蒙古东北地区约15ka.BP以来气候环境变化具有一致性且与全球环境变化基本同步,仅在空间和时间上表现出单一复杂的差异特征。     

云南腾冲青海湖泊沉积物物化参数的特点、环境意义及末次冰消期以来气候环境变化

根据对云南腾冲青海湖泊沉积钻孔样品的粒度特征、总有机碳、碳酸盐、磁化率及年代学分析测试,探讨了各指标的变化特点及其环境指示意义,指出了云南高原湖泊沉积物化指标的特殊性及其变化特点.在此基础上,重建了云南腾冲地区末次冰消期(15830a B.P.)以来沉积环境与气候干湿变化历史.通过青海沉积物年代序列的重建和综合各物化参数分析得出,云南腾冲地区自15830a B.P.以来总体呈现冷湿-温湿-暖干-温和偏干的气候演变过程,并可分为4个阶段,即15830～12790a B.P.气候温凉偏湿;12790～4680a B.P.为温暖湿润期,湖泊水位高,气候湿暖,降水多;4680～312a B.P.气候特征呈现出从温湿到暖干气候逐渐演化,降水减少,湖泊水位下降;312a B.P.以来气候特征为前期温和湿润,后期具有暖干化特征,反映了近几十年来全球气候变暖导致的气候变化趋势并叠加了研究区人类活动对区域环境的影响.     

腾格里沙漠西北缘青土湖中更新世晚期以来沉积环境变迁

以腾格里沙漠西北缘青土湖钻孔ZK1为研究对象,通过对钻孔沉积物的光释光年代、粒度、磁化率等研究,揭示了该湖泊自中更新世晚期以来的环境变迁。研究结果表明：该地区中更新世晚期经历了干冷→暖湿两个阶段,晚更新世经历了湿暖→干冷两个阶段,与深海氧同位素的末次间冰期、末次冰期气候旋回特征吻合,全新世主要经历了干冷→暖湿的气候波动。反映了腾格里沙漠西北缘晚第四纪的气候波动变化特征,特别是为本区中更新世晚期以来的气候环境变化的研究提供了依据。     

安徽蒙城尉迟寺遗址地层的磁化率与元素地球化学记录研究

通过磁化率和地球化学元素的因子分析法和比值法分析提取出尉迟寺遗址地层记录的环境演变信息。本区5050aBP以前的新石器时期为暖湿的气候环境;大汶口文化阶段气候总体偏干冷,存在数次波动;从大汶口至龙山文化期间,本区气候发生了较为明显的变化,由干冷转向温湿,这为水稻生产提供了有利条件,也促进了龙山文化的繁荣。在5050aBP之前及4620aBP、4700aBP前后可能都发生过冷干事件。     

宁夏中卫长流水剖面沉积物中稀土元素及其环境意义

通过对我国西北腾格里沙漠前缘凹地－宁夏长流水剖面第四纪沉积物中稀土元素、分布模式、特征参数和稀土元素之间以及其他元素相关系数研究,探讨了该区河湖相沉积物的物质来源及气候环境演化过程。初步认为该凹地第四纪晚期近７万年以来沉积物经历了三次较大的干冷／温湿气候环境演化并存有４～５次亚一级的气候冷暖阶段性变化。其中在约２．７ｍ处,湖相沉积层中大多稀土元素有突变现象,可能代表了全新世大暖期（９３００～５３００ａＢＰ）在该区的反应。同时,认为风成砂是进入该区沉积体系的主要物源并保留母岩特征,但也不排除凹地周围侏罗纪基岩受风化剥蚀后随水带入沉积体系。该剖面的沉积物大致以风成砂、河流沉积、湖泊沉积旋回叠覆与气候干冷、冷湿、温湿趋于同步变化的模式。总体以干旱荒漠环境为主导,化学风化相对微弱,生态环境十分脆弱。     

青藏高原东北缘晚更新世以来环境变化研究进展

青藏高原东北缘作为响应东亚季风边缘区环境变化的理想场所,其丰富的沉积记录可反映详细的环境变化过程.重点对近30年来青藏高原东北缘沉积与环境演化研究中的年代学、环境代用指标、环境演化过程及区域一致性等方面的主要研究进展进行总结.青藏高原东北缘环境研究中粒度、磁化率、碳酸盐含量和以总有机碳、常微量元素为主的地球化学指标是最常用的研究手段;综合区域晚更新世以来沉积环境研究结果,将高原东北缘环境演化过程分成5个阶段,即在东亚季风和西风环流的共同影响下经历了温暖湿润—寒冷干燥—温暖偏湿—偏冷干燥转温凉偏湿—相对温湿转相对冷干的发展阶段;而青藏高原东北缘气候记录与亚洲区域及全球记录对比结果显示具有区域性,其主要因素可能是北半球太阳辐射变化的驱动所导致的高纬度温度和冰量变化以及北大西洋温盐环流的影响;青藏高原东北缘晚更新世可能存在两期大范围的高湖面,分别在MIS 3和MIS 5阶段,其时间的差异显示从高原内部向东北方向高湖面出现的时间逐渐变年轻,可能反映了高原东北缘构造与环境变化的响应.综合认为,未来青藏高原东北缘环境研究重点可从高分辨率沉积序列的建立、高湖面时间的确立以及更精确的环境代用指标应用等方面进一步深入研究,以期获得更高分辨的环境变化信息.     

黄河源区地表湿润指数及与气象因素的敏感性分析

应用Penman-Monteith模型计算了黄河源区地表潜在蒸散,分析了区域1961-2009年49 a来地表湿润指数的变化特征和趋势,并进行影响地表湿润指数的气象因素敏感性分析.结果表明:49 a来黄河源区年地表湿润指数呈减小趋势,其中20世纪60年代相对湿冷,70年代半湿冷,80年代为弱暖湿型,90年代暖干化明显.但进入21世纪初,特别是2003年以来,黄河源区降水增多,湿润指数上升,表现为暖湿型的气候特征.不同季节湿润指数变化略有不同,比较而言,49 a来地表湿润指数在冬春季呈增加趋势,夏秋季呈减小.湿润指数对降水量、日照时数和相对湿度的响应最为敏感.     

黄河源区地表湿润指数及与气象因素的敏感性分析

应用Penman-Monteith模型计算了黄河源区地表潜在蒸散,分析了区域1961-2009年49 a来地表湿润指数的变化特征和趋势,并进行影响地表湿润指数的气象因素敏感性分析.结果表明:49 a来黄河源区年地表湿润指数呈减小趋势,其中20世纪60年代相对湿冷,70年代半湿冷,80年代为弱暖湿型,90年代暖干化明显.但进入21世纪初,特别是2003年以来,黄河源区降水增多,湿润指数上升,表现为暖湿型的气候特征.不同季节湿润指数变化略有不同,比较而言,49 a来地表湿润指数在冬春季呈增加趋势,夏秋季呈减小.湿润指数对降水量、日照时数和相对湿度的响应最为敏感.     

气候变化对黄河源区水资源的影响

利用气候模型结果和大尺度分布式水文模型评估黄河源区未来的水资源.根据IPCC DDC的13个系列的GCMs成果,结合黄河源区的实测气象资料,分析了该地区气候在未来100 a内的可能变化;建立了考虑融雪和冻土影响的分布式水文模型,经验证该模型能够适用于黄河源区.计算出了相应的径流情景,分析了黄河源区水量尤其是水资源特性(径流的年内、年际分布)的可能变化;对南水北调西线工程的需水量进行了简单评估.     

西藏改则盆地渐新世-中中新世沉积物中矿物组合特征及其对气候的指示意义

为了揭示西藏改则地区渐新世-中中新世古气候环境演化,结合改则盆地的沉积环境和沉积相,并利用X射线粉晶衍射对改则盆地的样品进行了全岩分析。结果表明,沉积物中主要矿物组成为石英、长石、方解石和少量白云石等,通过沉积物中矿物含量变化和石英/长石的比值显示青藏高原改则盆地康托组在气候总体为干冷的大背景下经历了4个阶段:Ⅰ(早渐新世):石英含量最高,碳酸盐矿物次之,长石含量最少,白云石在该阶段出现频繁,且含量变化明显,指示气候以季节性干旱为主;Ⅱ(晚渐新世):石英含量最高,但相比上一阶段有所下降,碳酸盐矿物和长石含量增加,指示气候进一步趋向干冷化;Ⅲ(早中新世):石英含量最高,但相比之前两个阶段进一步减少,长石含量进一步增加,碳酸盐总体呈现增加趋势,特别是白云石,相比之前两个阶段含量增加明显以及下降的石英/长石比值,指示气候变得更为干冷;Ⅳ(中中新世):石英含量相对上一阶段有所增加,长石和碳酸盐矿物含量降低,石英/长石比值也有所增长,但相比Ⅰ和Ⅱ阶段仍然较小,指示该阶段气候虽有所回升,但依旧处于干冷环境下。对比青藏高原隆升和全球气候变化,可知改则盆地气候阶段性变化可能是高原隆升和全球气候变化共同影响的结果。     

山西宁武地区全新世以来气候与环境变化

根据野外实测剖面、室内测试分析,笔者通过对山西宁武地区全新世以来的湖相沉积地层的孢粉、易溶盐、pH值、磁化率、碳酸盐和粒度分析,探讨了该区全新世以来的气候与环境变化过程。结果表明该区全新世以来的气候变化可划分为4个阶段112400~10000aB.P.期间,显示气候干冷,但有逐渐变暖的趋势;210000~8000aB.P.期间,气候较温湿;38000~3000aB.P.期间,气候温暖;4距今3000aB.P.~现代,气候出现3次波动,整个气候向干凉方向发展。对山西宁武地区湖相沉积地层的进一步深入调查与研究,将会确定华北地区的全新世以来环境与气候变化的基本规律。     

西昆仑山南侧甜水海湖岩芯铁变化的环境记录

阐述了青藏高原西昆仑山南侧甜水海湖岩芯沉积物中氧化铁的丰度、频率分布和富集系数的变化规律。其丰度值范围FeO0．39％-3.95％，平均值为1．25％；Fe2O30．44％－8．09％，平均值为2．60％；Fe2O3／FeO0．21－3．60，平均比值1．12。说明该彻岩芯沉积物中铁平均丰度值较低，但其变化幅度较宽且清楚，在一定程度上反映了古气候环境具有较大幅度的波动。变异系数值表明，该湖岩芯沉积物中FeO的离散程度较Fe2O3大。大约距今23万年来氧化铁的沉积地球化学特征可划分出7个环境演化阶段，并基本上可与深海氧同位索阶段对比。揭示了甜水海湖演化与青藏高原强烈隆升引起的气候环境改变的密切关系。在距今23一15万年，沉积以河流相或冲积、洪积相为主，沉积环境以氧化环境为主导，气候以温干型波动；在距今15－7．4万年，沉积以湖相为主，沉积环境以还原环境为主导，气候以温湿型为主；在距今74万年以来，湖盆沉积环境多样化，沉积物以湖相和近源冲积、洪积相交替出现。气候出现冷湿、冷干、温湿和温干多种波动模式。这些资料分析初步认为甜水海古湖大约形成于距今15万年，即青藏高原第三成湖期，这也与青藏高原在距今15万年左右的再次构造隆升有关。