冲绳海槽末次盛冰期孢粉组合的古环境指示意义

冲绳海槽西陆坡末次冰期的高沉积速率为高分辨率研究提供了良好的材料,DGKS-9602钻孔通过氧同位素年代对比,总长931cm的岩心保存了相当于氧同位素阶段1～3的沉积记录．孢粉分析的结果表明,OIS1和OIS三阶段松属花粉含量占优势,平均含量达65％以上,而OIS2阶段松属百分含量明显降低,草本植物花粉含量增加,超过50％．松属与蒿属等草本花粉间的相互消长指示了海平面的升降,并与氧同位素曲线的变化趋势相似．末次盛冰期中国东部大陆架覆盖的植被以草地为主,由于冲绳海槽在末次盛冰期时的绝大部分沉积物质与大陆架的剥蚀作用有关,来自长江中上游山地较远距离带来的物质和山地花粉相对减少．与中国东部尘土花粉结果对比发现,现代东海表层蒿属与禾本科比值（A／P）所指示的纬度正好与长江中下游平均纬度相当,而冲绳海槽末次盛冰期的A／P比值所指示的陆地环境比现代高7个纬度,证明末次盛冰期植被带南移,与前人陆地记录的结果相吻合．     

海南岛双池玛珥湖全新世磁化率及其环境意义

海南岛双池玛珥湖沉积物磁化率高分辨率的时间序列分析表明,磁化率与粒度指标和粘土矿物含量存在相关关系,磁化率突变往往对应于沉积物的突变界面,因此与沉积相变化可以对比.磁化率与碳、氮含量呈负相关,表明湖泊的有机质生产力高时磁化率较低.多指标的对比分析进一步证明了中国热带全新世高温期为:7 200～2 700aBP,高温期从炎热而降雨量相对低的稳定时期过渡到频繁变动的气候不稳定阶段;晚全新世,尤其在2 700aBP左右,气候模式发生了重大转折,波动幅度变大,可能与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)活动性增强有关.海     

广东惠州黄洞水库沉积物特征及其反映的近50年土壤侵蚀意义

在广东省东南部惠州市的黄洞水库中取得沉积物柱芯,对其样品做了²¹⁰Pb 和¹³⁷Cs 比活度分析、粒度分析和孢粉及炭屑分析,并收集了这一水库邻近气象站的降水数据,计算了1960 年以来的年降水量、夏季（6-9 月） 降水量和24 小时暴雨量。利用上述²¹⁰Pb和¹³⁷Cs比活度分析结果建立了沉积物剖面的年代框架,结合孢粉浓度、炭屑浓度与降水量计算结果,对沉积剖面的粒度变化做出了解译,并初步推测1960-2009 年间水库所在流域的土壤侵蚀变化情况及其原因。研究表明,在该亚热带丘陵地区植被覆盖度较高的自然条件下,侵蚀作用对降水量波动和植被（尤其是乔木、灌木等木本植物） 覆盖度变化的响应十分灵敏,水库沉积物的粒度变化在一定程度上可以反映流域内土壤侵蚀相对强度的变化。     

基于压水试验的地层渗流场反分析

地下工程建设过程中,地下水分布以及岩体渗透参数确定至关重要。基于对解决欠定反分析问题的目标函数分析,通过利用适应度函数、地质统计原理和变差函数等优化,得到了解决地层渗透系数一类水文地质问题的罚函数,为解决欠定的反分析问题提供了一个优化评判准则,并结合粒子群算法建立优化反分析数学模型;提出利用压水试验钻孔水头变化反分析得到地层渗透系数的新方法。对南京地铁上元门车站,进行现场压水试验得到钻孔水头高度,利用经过罚函数优化的反分析数值计算获得地层渗透系数,对压水试验区域的电阻率跨孔CT探测验证了该方法区域上的正确性,该区域的钻孔原位渗透系数测试验证了该方法在数值上的准确性。结果表明,经过罚函数优化的反分析计算的准确率达到90%,说明该方法有助于得到全面的地层水文地质信息,对后续的治理具有指导作用,希望能对类似工程有一定的借鉴意义。     

基于孢粉数据的珠江三角洲QZK6孔全新世气候定量重建

依据珠江三角洲QZK6钻孔孢粉组合特征及AMS14C测年结果,基于CONISS软件对剖面孢粉组合进行分带分析,其结果分为A、B、C和D四个孢粉带。根据10981a cal BP以来的孢粉组合特点,结合东亚孢粉数据库中位于广东的122个天然植被下的表层土壤样点的孢粉组成特征,利用软件Polygon 1.5定量重建了QZK6孔的全新世古气候参数。结果显示,全新世气候基本以暖湿为主,总体趋势为凉干—热湿—温凉;D带(10981~8500a cal BP)年均温度为21.7~22.1°C,年降水量1778~1888mm,年均温度和年降水量均比较高;C带(8500~8105a cal BP)年均温度为21.9~22.3°C,年降水量为1845~1929mm,达到各带中最高值;B带(8105~4343a cal BP)年均温度和年降水量开始降低,年均温度为20.8~21.7°C,年降水量为1595~1806mm。人类活动从B带开始增强(在A带达到最强);A带(4343a cal BP至今)年均温度为20.3~21.5°C,年降水量为1587~1765 mm,为各带中年均温度最低、年降水量最少的阶段。     

中国及邻区利用孢粉进行古气候定量重建的回顾与数据集成

利用孢粉与气候的关系进行定量古气候重建是陆地古环境研究的重要手段, 作为植被生态系统对气候变化响应的量化指标, 孢粉数据及其定量古气候研究结果对理解冰期-间冰期的气候波动幅度及季风演变均具有十分重要的意义。本文回顾了我国学者利用孢粉数据进行定量古气候重建的历史发展过程, 并对中国及周边地区利用孢粉进行定量古气候重建的数据进行收集整理。资料显示, 我国几十年来引入的孢粉-气候重建方法最常用的是转换函数和最佳类比法。目前对于第四纪时间段已进行气候重建的孢粉资料不少于50个, 重建结果覆盖的年代多集中在全新世以内, 大部分研究采用的替代气候参数为年平均温度、年降雨量以及最冷月温度和最热月温度。对我国及邻区的一些年均温度距平的集成分析显示, 全新世10.0~7.2cal.ka B.P. 为振荡或起伏较大的增温期, 早-中全新世总体年平均温度比现代约高出1.0~1.5℃, 在4.1~2.1cal.ka B.P. 为平缓降温时期, 从2.1cal.ka B.P. 至今为显著降温期; 而年降雨量的数据标准化集成结果显示, 冰消期至7.0cal.ka B.P. 左右各地的重建结果差异较大, 并与石笋氧同位素结果有较大的不同, 但降雨量的数据集成在6.0cal.ka B.P. 以来共同趋势大致相互吻合, 如从4.2cal.ka B.P. 开始降雨量降低, 与石笋氧同位素可以对比。随着孢粉研究的年代精度提高和方法的进一步成熟, 以及现代参照系孢粉代表性样点的不断扩大和国内外资源的共享, 孢粉-气候定量重建已成为第四纪古环境恢复不可替代的研究内容。从目前的发展趋势看, 孢粉学一定会更好地为区域和全球的第四纪定量气候研究做出新的贡献。     

粤东及琼东北第四纪老红砂风成的若干证据

粤东及琼东北第四纪老红砂分布于全新世和现代海岸风沙强烈作用带,其野外产状、沉积构造与海滩砂不同,粒度、石英砂磨圆度、石英砂表面微结构统计、孢粉和硅藻等分析证明这些老红砂与海岸沙丘砂有着成因上的联系,热释光年代为距今1．62—5．19万a,故它们是毗邻海滩的海岸风成砂,形成于未次冰期的低海平面期,其形成和分布与盛行风和向岸风的共同作用有关。     

肇庆高要泥炭沉积揭示的全新世植被演变及人类活动历史

位于珠江三角洲西北边缘地区的肇庆高要钻孔岩芯长610cm, 其泥炭沉积物记录了全新世的沉积过程、植被演变和人类活动历史。根据木屑及泥炭沉积物的AMS-14C 测年, 钻孔底部年龄按沉积速率外推大约为6100cal.a B.P.。在孔深536~175cm段发现以水松(Glyptostrobus pensilis)为主的原位腐木根茎和泥炭沉积。孢粉研究表明近6000年来钻孔所在区域植被类型发生了明显变化, 经历了常绿阔叶林→水松森林沼泽→常绿阔叶林→草地沼泽→次生林及草地农田5个阶段。当地的水松沼泽群落在4900~2900cal.a B.P. 期间十分繁盛, 该阶段后期随着沼泽湿地面积的缩小呈现缓慢衰退的趋势; 在2900cal.a B.P. 左右水松林面积大幅缩小, 水松森林沼泽快速转变成浅水及旱地莎草科、禾本科为主的草地沼泽; 约1700cal.a B.P. 后研究区域残余的天然水松基本消失。炭屑分析表明, 火灾事件始于距今3500cal.a B.P., 与该地区新石器时代末期相对应, 揭示了该区域早期农业的初始时代。乔木植物的比例在2660cal.a B.P. 骤减, 禾本科、里白/芒箕、松属等先锋属种大量生长, 这个过程伴随着炭屑浓度的大幅增加, 指示人类刀耕火种活动逐渐增强。研究表明, 晚全新世三角洲进积、海岸带推移、潜水位下降和人类活动等综合因素导致了研究区域水松林的消亡, 近2600年三角洲早期农业的发展大大加剧了当地水松群落的衰退速度。     

末次冰期以来中国西南地区火灾活动历史及其对植被生态系统的影响

我国西南地区森林火灾频发, 多与人类活动有关。第四纪地质时期的火灾变化过程及与气候变化和人类活动之间的关系一直是学术界关注的焦点。本研究利用腾冲青海湖(25.1312°N, 98.5731°E)和贵州草海湿地(26.8140°N, 104.3405°E)沉积物岩芯(长度分别为4.6 m和4.05 m), 进行炭屑和孢粉统计分析。在区域数据对比的基础上, 试图重建中国西南地区约25 ka B.P. 以来的火灾变化历史及植被的响应。研究结果表明, 末次冰期(25.0~10.3 ka B.P.)与晚全新世(4.2~0 ka B.P.)时期森林火灾十分活跃, 但两个阶段的火灾对植被的影响差异十分明显。末次冰期阶段(25.0~10.3 ka B.P.)区域内乔木类型以常绿硬叶栎、云杉/冷杉属等为主, 这些地带性植被在末次冰期火灾增强时仍维持主要优势; 而在晚全新世(4.2~0 ka B.P.)火灾增强阶段, 次生林的桤木属、松属等则成为优势种属, 草海记录中禾本科花粉在近2 ka B.P. 以来也达到最大值, 反映出人类活动的影响。高频率火灾导致原来在中全新世的顶级常绿阔叶林遭到反复焚烧, 并难以恢复。通过对比区域火灾和气候记录, 本研究认为西南地区末次冰期的火灾变化主要受控于干冷的气候条件, 尤其是冰期夏季风减弱使区域内降水减少和湿度降低。中全新世时期(9.5~5.0 ka B.P.)季风增强, 降雨充沛, 火灾强度和频率降到最低。这些变化特征与石笋氧同位素基本一致。晚全新世的频繁火灾则与人类活动增强叠加于夏季风减弱有关, 且前者成为引发森林火灾的最主要因素。本研究深入探讨了中国西南地区末次冰期以来火灾强度变化历史及其对植被的影响, 揭示了自然与人为因素的火灾触发机制, 为灾害预测、植物保护及区域规划等提供了新的数据。

     

贵州西部晚全新世植被演替、气候变化与火灾历史

贵州西部位于北亚热带云贵高原山地湿润-半湿润气候区,西南季风是该区域水汽来源的主要气候系统。贵州六盘水娘娘山有连片分布的垫状泥炭沼泽沉积,较完整记录了过去的植被和气候历史,是研究气候-植被-火灾-人类活动变化的理想场所。本研究以六盘水娘娘山1999 m海拔的一处泥炭湿地钻孔上部52 cm岩芯为研究材料,通过AMS ¹⁴C测年获得年代框架,采用孢粉和炭屑分析,重建了该地区晚全新世气候变化和人类活动叠加影响下的植被演替及火灾活动历史。结果表明：3500~3100 cal.a B.P. 期间,当地亚热带常绿阔叶林繁盛,火灾活动为气候控制为主的森林火灾,但火灾活动并未改变阔叶林的总体面貌;3100~600 cal.a B.P. 期间,气候呈变干趋势,阔叶类木本植物显著减少,当地植被从亚热带常绿阔叶林转变为疏林草地和针叶类疏林,极可能是趋于冷干的气候环境的结果;大约600 cal.a B.P. 之后,当地植被演变为开阔林,同时,出现大颗粒炭屑(>125 μm)以及伴人花粉的明显增加,表明人类农业活动高强度的刀耕火种已经扩张到较高海拔山区。区域对比显示,西南地区在3500 cal.a B.P. 以来,主要以区域性火灾为主,而3100 cal.a B.P. 以后的火灾活动受到气候变干和人类活动的双重影响,特别是600 cal.a B.P. 以来,人类活动(刀耕火种)成为局地火灾和植被更替的主要因素。