横断山区贡卡湖记录的晚全新世区域水文变化及其与印度夏季风的联系

印度夏季风(ISM)是全球季风系统的重要组成部分,其异常变化会对我国西南地区的生态环境和社会经济带来巨大影响。晚全新世是距离当下最近的地质历史时段,了解晚全新世以来ISM变化及其对区域水文的影响历史与规律,对预测我国西南地区未来的季风降水变化具有重要的参考价值。本文选择位于横断山区且对ISM变化响应敏感的高山湖泊贡卡湖(海拔3529 m)为研究对象,在湖泊中心获取204.5 cm的连续高质量沉积岩芯(GK20B钻孔),利用陆生植物残体AMS¹⁴C测年方法建立了过去3300年来可靠的地层年代序列。通过开展XRF元素扫描、烧失量、总有机碳氮(TOC、TN)及有机碳同位素(δ¹³C_org)等气候与环境代用指标的分析测试,重建了贡卡湖距今3300年以来的水文变化历史。研究结果显示,贡卡湖泥炭与湖相沉积互层的沉积结构与对应的代用指标变化共同揭示了湖泊水位波动,贡卡湖的水位自晚全新世以来整体呈现降低的趋势,响应了在北半球不断减弱的夏季太阳辐射驱动下ISM强度的衰退过程。同时湖泊水位指示的ISM强度存在着百年时间尺度的波动,这可能与地...     

中国东部山地泥炭高分辨率腐殖化度记录的晚冰期以来气候变化

对中国东部中纬度季风区内的两处山地泥炭——神农架大九湖泥炭和天目山千亩田泥炭腐殖化度进行了研究,并对两剖面的孢粉记录、有机质含量、TOC和Rb／Sr对比分析,结果表明在东亚季风区山间盆地,气候越干冷时泥炭的分解就越强烈,以吸光度表征的腐殖化度就越高;相反,当气候较温暖潮湿时泥炭主要处于还原状态,分解较慢,腐殖化度较低．大九湖剖面的腐殖化度记录了晚冰期（约16．0～11．4cal ka BP）中的新仙女木（YD）（约11．4～12．6cal ka BP）冷干事件、博令．阿勒罗德暖湿期（B．A暖期,约12．6～15．2cal ka BP）、最老仙女木冷干事件（OD,约15．2～16．0cal ka BP）、早全新世的湿润期（约11．4—9．4cal ka BP）、8．2cal ka BP前后的冷干事件和约7．0～4．2cal ka BP之间的全新世最佳适宜期．神农架大九湖和天目山千亩田近5000a以来的泥炭腐殖化度记录有着很好的一致性,表明相近纬度不同经度的山地泥炭对东亚季风降水变化的响应是同步的．近5000a来的气候变化在两个山地泥剖面中几乎同步记录有3大阶段：4．9～3．5cal ka BP,季风降水整体处于高值,但波动剧烈,其中,在约4．2cal ka BP前后,季风降水急剧下降,在3．7cal ka BP前后达到最干旱的峰值后又快速回升：3．5～0．9cal ka BP,季风降水强度整体较弱,但也存在明显的次级干湿波动;0．9cal ka BP以来,吸光度值逐渐降低,表明季风降水增多．与中国东部季风区其他高分辨率沉积记录对比,文中亚高山泥炭记录的约1．6万年以来的气候变化响应了北半球夏季太阳辐射的统一驱动．     

湖泊水位记录支持中国北方全新世中期降水达到最高值

东亚夏季风北边界的湖泊水位记录所指示的区域全新世夏季风演化历史备受争议.文章以中国北方一个封闭湖泊过去15000年来甘油二烷基甘油四醚(GDGTs)的记录来探讨此问题.湖泊表层和岩芯沉积物数据结果显示,GDGT-0和brGDGTs均来源于湖泊内部自生.从湖岸到湖中心,表层沉积物中GDGT-0和brGDGTs含量随着水深...     

太湖晚冰期—全新世气候、环境变化的沉积记录

本文根据西太湖３．９６ｍ长湖泊岩芯沉积物的地球化学、微体古生物的综合分析,讨论了太湖距今１４００多年来的演化过程,结果表明：１４３００－１３０００ａＢＰ气候干旱,西太湖尚未形成：１３００－１１０３０ａＢＰ降水增加,湖泊形成,但气候偏凉;１１０３０－１０２００ａＢＰ是一个较显著的冷偏湿期,湖泊水位相对较深;１０２００－９５００ａＢＰ为一温干时期;９５００－７２００ａＢＰ是偏暖湿的过渡阶段,内部波动剧     

中亚东部晚全新世水文气候变化及可能成因

中亚东部水文气候变化对中纬大气环流非常敏感.为了查明该地区水文气候的长期变化及其与大气环流的关系,文章利用位于中天山深水湖泊——赛里木湖钻孔岩芯,在137Cs、210Pb和AMS14C定年基础上,对湖泊岩芯有机碳、有机氮、碳/氮比、碳酸盐含量和粒度等多指标进行了分析,重建了晚全新世以来该地区水文气候变化历史.结果显示,晚全新世以来共发生了4次降水显著增加时期(4000~3780、3590~3210、2800~2160和890~280cal a BP)和1次降水微弱增加时期(1700~1370cal a BP),这与中亚东部地区已有的降水/湿度记录相吻合,表明晚全新世以来该地区具有相似的水文气候变化模式.太阳活动减弱以及整个环北大西洋地区大气环流南移,特别是中纬西风主要路径的南移,可能是中亚东部地区晚全新世水文气候变化的最主要原因.此外,赛里木湖研究结果还揭示了该地区最近100年降水显著增加,但中亚地区未来水文气候如何变化仍需更多不同载体的深入研究.     

新疆艾比湖地区湖泊沉积记录的早全新世气候环境特征

通过干旱区封闭湖泊艾比湖沉积物的多环境代用指标分析, 重点对全新世早期气候环境演化特征进行了研究. 孢粉组合及地球化学指标表明, 研究时段(8.0 ~ 11.5 cal kaBP)温度总体偏低, 初期(11.5 ~ 10.6 cal kaBP) 温度较高且降水较多; 早全新世向中全新世转换时期(8.9 ~ 8.0 cal kaBP )气候波动显著. 尤其是, 3层泥炭沉积显示了艾比湖地区早全新世气候的强烈不稳定性. 泥炭的发育程度及其同位素、孢粉分析数据都暗示, 8.2 cal kaBP, 8.6 cal kaBP, 10.5 cal kaBP的气候状况具有显著的冷湿特征, 可视为早全新世的3次冷湿事件.     

尼罗河三角洲早—中全新世气候—环境变化对早期农业发展的影响

对尼罗河三角洲平原东北部一个古埃及文化遗址(Kom El-Khilgan)1.5 m长的沉积物剖面KH1开展14C测年、沉积物粒度和孢粉分析.根据岩性、粒度和测年等结果综合判定:剖面150~100 cm地层为早全新世河流相沉积;100~27 cm地层为早、中全新世(8000—4000 cal a BP)三角洲冲积平原沉积,其中涵盖了古埃及前王朝至古王国时期(6500—4131cal a BP)的人类活动信息;27~0 cm为现代表土层.孢粉分析结果反映了在距今8000~4000 a期间:1)研究区气候由湿润过渡为温和,最后趋于干旱;2)随着气候变干,尼罗河上游水文变化对三角洲环境影响减小,研究区由沼泽湿地逐渐过渡为干草甸环境,更多的土地可以被人类利用;3)常被用来指示农业活动的35μm禾本科、陶器碎片和炭屑的出现并逐渐增加,表明该遗址附近的人类农业活动始于距今6500 a左右,并持续至距今4000 a前后.上述证据表明尼罗河三角洲全新世早—中期湿润向干旱过渡的气候驱动了人类农业活动的开展.本研究为进一步探讨尼罗河三角洲古文明对环境适应性研究提供了科学依据.     

青藏高原东部若尔盖盆地全新世泥炭地发育和植被变化

泥炭沉积物和泥炭地演化过程可以提供植被和气候变化历史的丰富信息.为了重建青藏高原东部全新世泥炭地发育、植被和气候变化,我们对若尔盖盆地一支泥炭岩芯进行了高分辨率的孢粉、烧失量和碳沉积速率分析.研究结果显示,当地泥炭发育起始于距今10.3ka,在早、中全新世繁盛,之后开始退化.若尔盖盆地全新世植被以高山草甸为主,周边山地针叶林在10.5~4.6ka曾数次扩张,之后迅速退缩.泥炭性质、孢粉组合主成分分析等揭示了研究区10~5.5ka气候温暖湿润,晚全新世气候相对冷干.其中,10.2~10、9.7~9.5、8.7~8.5、7.7~7.4、6.4~6、5.5~5.2、4.8~4.5、4~3.6、3.1~2.7、1.4~1.2和0.8~0.6ka时段,若尔盖地区发生了多次快速的泥炭地退化、针叶林扩张和气候变冷等事件.青藏高原东部地区全新世植被与气候的长期变化受控于太阳辐射及其主导的温度与亚洲夏季风强度的变化,而百年尺度的快速变化事件可能受到了季风减弱事件和北半球高纬度地区温度异常的调制作用.     

新疆巴里坤湖全新世气候环境变化与高低纬间气候变化的关联

选择位于新疆东北部的封闭湖泊-巴里坤湖作为研究对象,采用常规14C测年建立了该湖一剖面约9400 cal a BP以来的时间序列,对该剖面沉积自生碳酸盐碳（δ13Ccar）、氧同位素（δ18Ocar）、有机碳（TOC）等多代用指标进行了连续小波变换、奇异谱分析.结果表明,全新世以来巴里坤湖地区的气候变化模式具有明显的阶段性变化：9400～8000 cal a BP期间气温偏低且较干旱;8000～6000 cal a BP期间气候环境温凉湿润;6000～2700 cal a BP期间,气候环境在总体上较为暖干,在向全新世晚期演变过程中呈现出降温、增湿的趋势;2700～800 cal a BP期间气温降低,湿润状况有所改善;800 cal a BP以来气候环境偏干.巴里坤湖全新世气候变化过程与周边区域古气候记录具有较好地一致性.研究发现,全新世以来研究区的气候环境不仅可能受到了北大西洋地区气候变化的影响,同样可能与来自热带低纬过程的海-气相互作用有关,特别是自全新世中期以来,逐渐增强的El Nio/La Nia-South Oscillation（ENSO）活动对研究区的气候环境变化可能具有一定的影响.研究还发现,在全新世期间,新疆东北部地区的气候演变可能并非简单地遵循某种单一的气候变化模式,不同气候系统（如西风、季风）在该地区的强弱对比状况可能对此地区气候环境变化模式有重要影响.     

吉兰泰盐湖沉积物孢粉记录的季风边缘区全新世气候演化

全新世气候具有不稳定性,且存在着区域差异,在季风边缘区尤为显著.因此,本研究选取季风边缘区吉兰泰盐湖沉积物的孢粉记录并结合AMS14C测年结果,对该地区全新世的古植被演化及古气候变化历史进行了重建.结果表明,在全新世阶段,该地区植被类型未发生变化,以干旱的荒漠植被为主.早全新世(10.5 8.5 cal ka BP),以蒿属孢粉为主,伴随出现少量藜科、禾本科及麻黄属孢粉,蒿藜比(A/C比值)相对稳定(4.11左右),指示全新世早期气候逐步转湿的过程,在8.5 cal ka BP,蒿属孢粉数量下降且被藜科孢粉取代,指示一次明显气候干旱事件;中全新世(8.5 3.5 cal ka BP),蒿属孢粉含量增加及藜科孢粉含量降低,A/C比值在7.1 cal ka BP左右达到峰值,指示该地区中全新世气候最为湿润;晚全新世(3.5 cal ka BP至今),藜科孢粉含量增加且超过早全新世,A/C比值低至3.66,区域呈现明显的干旱化趋势.此外,结合吉兰泰盐湖沉积物矿物组成结果,发现中全新世湖泊沉积物中,钙芒硝大量出现,一定程度上指示降水量增多所带来的淡水注入,与孢粉指标指示该阶段湿润的结果一致.通过区域对比,发现吉兰泰地区在全新世时期的气候演化模式与东亚季风区具有较好的一致性,表明该地区受到东亚夏季风的影响较大,尤其是在中全新世,东亚夏季风增强,带来较多的降水,气候湿润.     

固城湖晚全新世以来的孢粉组合及环境变迁

本文依据固城湖GD钻孔系统的孢粉分析资料,将井深6.3m岩心所做的孢粉图式,结合~(14)C测年,从下面上分为8个孢粉组合带,进而论述了4000年来该区的植被发展和气候的4次冷暖交替的变化。4次冷期约为3.0—2.5KaB.P.2.0—1.5KaB.P.、1.0—0.8KaB.P.和0.4Ka以来。此外,还根据沉积物中的硅藻分析、有机质δ~(13)C值、有机碳含量及历史记载等资料,侧重讨论了气候及人类活动对湖泊环境演变的影响。     

全新世高温期环境变化对太湖流域新石器文化的影响

从太湖流域新石器时代(包括马家浜、崧泽和良渚三个文化期)文化遗址的分布范围、遗址数量、生产方式和文化特征等多方面,分析了全新世高温期(8—3ka B.P.)环境变化对本地区新石器时期古文化发展的影响。结果表明,全新世高温期暖湿而且较为稳定的气候环境,有利于先民们的生活,促使了本地区新石器文化的飞跃发展,包括原始农业、家畜业的产生和发展,先民们活动范围扩大和遗址数量增加等等。但高温期中存在气候剧烈波动阶段和气候迅速变化的低温事件,以及伴随它们出现的各种严重自然灾害,严重阻碍和限制了古文化的发展,甚至是毁灭性的打击,使得文化性质发生根本的变化。     

可可西里库赛湖KS-2006孔矿物组成揭示的青藏高原北部晚全新世气候变迁

通过对可可西里库赛湖KS-2006孔矿物组合的分析表明:库赛湖沉积的碳酸盐为以文石为主的自生碳酸盐,其含量的高低能够指示温度的变化;盐类矿物只是在2150 cal aBP以来才出现,表明湖水盐度增高,与此同时,石英含量的持续增高可能同冷干气候条件下该区风成活动的加强有关.青藏高原北部晚全新世的气候环境演化过程为:377...     

东亚中全新世的气候模拟及其温度变化机制探讨

大量地质证据证实了东亚和北美中全新世(6 kaBP)全年和冬夏季气温高于现代.然而,国际上PMIP计划下18个模式的古气候模拟结果未能捕捉北半球大陆中低纬地区冬季升温的气候特征.这些古气候模拟的冬季降温与地质资料揭示的冬季升温存在着巨大差异,反映出仅仅在太阳辐射变化驱动下的古气候模拟存在重大缺陷. 使用含有陆面过程的全球9层大气环流谱模式(AGCM+SSiB),采用现代植被和中全新世植被预置的不同下垫面对6 kaBP气候及其植被影响进行了模拟试验.古植被强迫下的模拟结果表明,中全新世时东亚地区各季均出现升温.尤其是模拟的冬季增温与地质资料重建的气候特征接近,反映了除太阳辐射的变化外,植被的变化对东亚地区中全新世的增温有着重要作用.该模拟结果的意义在于:(1)用具有物理机制的数值化模型并采用实际下垫面边界条件,能够较好地模拟出中全新世气候特征;(2)从动力机制的角度揭示了中全新世气候与现代气候存在巨大差别的原因在于辐射变化和下垫面植被变化;(3)中全新世下垫面植被的改变引起的地表反射率变化使得东亚陆面与西太平洋表面的热力差异随季节发生变化,因而中全新世夏季风环流增强,而冬季风环流减弱,冷空气活动受到抑制,使得中国区域冬季温度增加, 形成暖冬气候特征.     

北方环境敏感带岱海湖泊沉积所记录的全新世中期环境特征

对中国北方环境敏感带封闭湖泊岱海获得的高质量沉积物岩芯, 进行了年代学、以及有机质含量(TOC, TN)、碳酸盐含量(CaCO3)和孢粉等代用气候环境指标的测试与分析. 结果表明: 全新世以来岱海沉积物中TOC, TN等有机质含量的变化与孢粉百分含量、孢粉通量的变化相当吻合, 并在约6.7~3.5 ka BP(日历年约7.6~3.6 ka BP)期间达到全新世以来的高值; 6.7 ka BP以来, 沉积物中碳酸盐含量与有机质含量的变化也具有很好的相关性, 也在6.7~3.5 ka BP期间达到峰值; 而在早全新世及中全新世早期9.0~6.7 ka BP(日历年龄约10~7.6 ka BP)期间, 相对较低的有机质含量、孢粉通量却对应较高的碳酸盐含量. 上述关系揭示: 在6.7~3.5 ka BP期间, 岱海流域生产力、有效降水条件均得到很大增强, 进而有可能在水动力条件增强的情况下, 携带较多的流域有机质、花粉以及碳酸盐类物质入湖, 并造成有机质和碳酸盐的同时富集. 而9.0~6.7 ka BP期间, 较低的有机质含量、孢粉通量以及高碳酸盐含量恰恰说明在流域有效降水减少、植被相对匮乏的背景下, 湖泊自身可能的高蒸发率. 二者具有不同的气候环境背景. 基于上述认识, 认为中全新世6.7~3.5 ka BP期间极可能是岱海流域降水充沛、植被丰盛的气候适宜期, 而不是通常认为的中全新世早期或早全新世.     

福州盆地全新世沉积物的磁学性质及其对环境变化的响应

福州盆地位于海陆过渡地带,在海陆变迁过程中,沉积物记录了高分辨率的环境信息,是揭示沉积特征对环境变化响应过程及模式的理想区域.本文选择位于福州盆地的FZ5钻孔进行岩石磁学、环境磁学和古地磁学方面的研究,以期阐明该区域沉积物磁学性质对陆源碎屑输入、海平面变化和成岩作用的响应.岩石磁学结果表明钻孔沉积物以低矫顽力的亚铁磁性矿物为主体,但是在不同的环境变化阶段,磁性矿物的类型有较大变化.在9~3 cal. ka BP的海侵过程中,沉积物中以磁铁矿为主体,存在菱铁矿和铁硫化物等还原性矿物.硫化作用使细粒磁铁矿溶解形成胶黄铁矿和黄铁矿,其峰面随碎屑磁性矿物的浓度变化而迁移.但硫化作用没有完全消除磁铁矿携带的特征剩磁和陆源碎屑输入量以及海平面升降对该阶段沉积物磁性的控制.在~3 cal. ka BP以来随着海平面下降、沉积环境向陆相氧化环境转化,虽然早期还原作用仍然存在,但后期氧化作用使磁性矿物向高矫顽力的赤铁矿等矿物转变,氧化作用基本扰乱了磁铁矿携带的剩磁.沉积及其后期成岩作用过程中,发生在约~8.2、~7.7、~7.5、~2.7、~1.5、~0.5 cal. ka BP六次强烈的古氧化界面反映了福州盆地当时异常干旱或湿热的气候事件.     

全新世以来云南洱海流域气候变化与人类活动的湖泊沉积记录

根据云南洱海湖泊沉积岩芯多环境指标的高分辨分析, 在精确定年基础上, 建立了全新世以来洱海流域气候与环境变化的序列. 研究表明, 云南洱海地区约12950~8399 cal. a BP气候由冷湿转为暖湿, 转换时间发生在约10329 cal. a BP. 洱海湖面从约10329 cal. a BP开始扩张主要是由于全新世早期西南季风增强、降雨增多所致. 全新世中期流域气候暖湿, 最温暖期出现在约8399~6371 cal. a BP, 但由于全新世中期湖泊所在盆地内有效湿度降低, 湖面出现下降趋势. 洱海流域人类活动始于约6371 cal. a BP, 初始的人类活动方式主要以砍伐森林为主, 至大约2139 cal. a BP, 由于外来移民大量迁入该地区, 耕作农业得到广泛发展, 随后采矿业(主要为煤矿)也逐步开始.     

长江三角洲地区全新世以来海面变化与古洪水发生关系探讨

通过对长江三角洲地区埋藏古树、泥炭、以及海相贝壳测年资料以及地方志、历史文献当中关于研究区洪灾事件记录的搜集、整理,研究结果表明,由于长江三角洲地区地势低平这一地貌特点,使得海面变化对于研究区洪灾的发生有着重要的影响.在长江中下游地区,海面的上升是导致冰后期长江河谷泥沙加积的主要原因,随着海面的上升和河床的抬高,长江中下游的水位也随之上升,从而导致长江洪水期排泄不畅,加重了洪灾的影响,加上长江三角洲地势低平,使海面变化成为长江三角洲地区洪灾发生的一个重要影响因子.同时,海面上升对长江水流的顶托作用也是加剧洪灾危害的一个重要原因.本文对于未来研究区洪水发生的预测,加强海岸带地区自然灾害的预防工作,减少生命财产的损失,具有一定的理论与实践意义.     

华北平原北部全新世沉积中某些元素的分布规律

本文根据钻孔岩芯化学分析资料,研究了华北平原北部全新世沉积地层中化学元素Fe、Mn、Ca、Mg、Cu、Ni、Zn、B等以及CaCO_3的分布,它们的迁移和积累受制于气候条件,沉积环境以及海洋等多种因素的控制。在全新世早、中、晚三个沉积阶段中,元素Ca、Mg以及CaCO_3的含量具有高—低—高的分布特征,而元素Fe、Mu、Cu、Ni、Zn和B则表现出低—高—低的变化趋势