巴丹吉林查格勒布剖面记录的150 ka BP以来的常量化学元素波动

 巴丹吉林沙漠查格勒布剖面150 ka BP以来存在25个由风成沙丘砂与黄土、古土壤、湖相和冲坡积砂土砾石层构成的沉积旋回。剖面常量化学元素分析显示:湖相、黄土和古土壤中的Al2O3、Fe2O3+FeO、CaO、MgO、K2O、Na2O和TiO含量基本上高于风成沙丘砂,而SiO2则呈相反变化,构成了与沉积旋回相应的150 ka BP以来25个元素变化旋回。剖面中各元素的这种分布和集散规律也与元素的富集系数和淋失系数波动一致。研究表明,暖湿气候作用下稳定性元素Al2O3、TOFe、TiO和非稳定性元素CaO、MgO、Na2O、K2O都能相对富集,与剖面所处的特殊的洼地地貌位置有关。常量化学元素的综合分析表明,这种元素变化旋回是由巴丹吉林沙漠晚更新世以来的干寒多风与温湿至暖湿气候变化所致,其根本原因与冰期、间冰期气候波动影响下东亚冬夏季风的“拉锯式”摆动有关。     

常量元素记录的毛乌素沙地东南缘全新世气候变化

毛乌素沙地处于中国季风边缘的半干旱区,对气候变化响应敏感,是研究过去全球气候变化的理想场所。对沙地东南缘锦界剖面全新统砂质黄土-古风成砂-古土壤互层沉积序列进行研究,在OSL测年基础上,通过沉积物常量元素氧化物含量及其比值分析,结合粒度、磁化率特征,探讨了毛乌素沙地东南缘7.9ka BP以来气候变化。结果表明：（1）地层常量元素氧化物以SiO₂和Al₂O₃为主,其他元素含量依次为Na₂O、K₂O、Fe₂O₃、CaO、MgO。各种元素活动性不同,K、Na活动性较强,易淋失;Si活动性较稳定,风成砂中易富集;Ca、Mg、Al、Fe活动性较弱,古土壤中富集。（2）7.9ka BP以来气候变化分为6个阶段。7.9～7.3 ka最温暖湿润时段;7.3～6.8 ka,气候转冷干;6.8～4.3 ka,整体上温暖湿润,期间存在2次由暖湿变冷干的波动,并出现过6次风沙活动,即6.6～6.3、6.1、5.9、5.7～5.5、5.3～5.0、4.7～4.4 ka;4.3～2.5ka BP,气候转冷干;2.5～1.8ka BP出现过短暂湿润期,但暖湿程度不及全新世中期;1.8ka BP以来气候渐趋干旱并接近现代气候。（3）全新世气候变化与毗邻的萨拉乌苏河流域、浑善达克沙地等记录的气候变化具有很好的一致性,这是通过东亚冬夏季风强弱消长变化对全球变化的区域响应。     

近6 ka以来科尔沁沙地东部气候变化记录

 根据科尔沁沙地东部TL剖面磁化率、有机质、化学元素等气候代用指标的变化特征和14C测年结果,分析和讨论了科尔沁沙地6 ka BP以来的气候变化过程。实验数据显示,高频磁化率、低频磁化率、有机质、Al2O3含量变化趋势基本一致,且峰值段对应古土壤层,谷值段对应风成砂层。依据气候代用指标的变化将6 ka BP以来科尔沁沙地气候变化分为3个阶段：Ⅰ.6.0～4.2 ka BP,气候暖湿,夏季风逐渐增强,并占主导,冬季风较弱,与全新世大暖期对应,但存在百年尺度的气候波动,其中：6.0～5.6 ka BP,5.6～5.4 ka BP,4.9～4.2 ka BP气候暖湿;5.6～5.5 ka BP,5.4～4.9 ka BP气候相对冷干。Ⅱ.4.2～1.3 ka BP,气候相对暖湿,与上一阶段相比夏季风有所减弱,但仍强于冬季风,其间也存在次一级波动,3.7～3.6 ka BP,3.4～1.3 ka BP,气候相对暖湿,4.2～3.7 ka BP,3.6～3.4 ka BP气候相对干冷。Ⅲ.1.3～0.65 ka BP以来,气候波动频繁,后期有向暖湿发展的趋势。总体而言,区域气候变化与全球具有较好的一致性。     

巴丹吉林沙漠查格勒布剖面微量元素反映的150 ka BP以来的气候变化

 通过对巴丹吉林沙漠查格勒布剖面150 ka BP以来地层层位中16种微量化学元素的分析发现:化学性质相对稳定的元素P、Mn、Zr、Cr、Pb、Rb、Nb、Y和相对活泼的元素V、Sr、Ni、Cu、Zn、As均随25个风成沙丘砂与黄土、古土壤、湖相、冲坡积砂土砾石层构成的沉积旋回显示为25个含量低-高变化旋回,呈跌宕起伏且多波动的锯齿状的元素相对迁移-聚集过程线。元素在风成沙中呈现的低值,揭示了干旱寒冷气候作用下风力的侵蚀搬运与堆积作用；在砂土砾石层特别是湖相、黄土和古土壤中相对富集,则与暖湿气候背景下剖面所处的特殊洼地地貌位置有关。上述变化特征主要是巴丹吉林沙漠南缘地区150 ka BP以来的25个干寒多风-温湿或暖湿的气候波动所致,其根本原因可能与全球冰期-间冰期气候波动影响下的东亚冬夏季风的“拉锯式”摆动有关。     

220 ka以来萨拉乌苏河流域地层磁化率与气候变化

 萨拉乌苏河流域滴哨沟湾剖面磁化率变化结果表明:近220 ka来我国北方气候变化极不稳定,存在着不同尺度的频繁变化,特别是寒冷气候阶段变化尤为频繁,其中倒数第二次冰期存在5个气候旋回,末次冰期存在10个气候旋回。这些气候变化与深海氧同位素、极地冰芯反映的全球变化具有良好的对应关系,反映了该区气候变化与全球变化的一致性。控制本区气候变化的主要因素是全球冰量变化及太阳辐射影响的东亚季风变化。     

祁连山东段北麓近10ka来的气候变化初步研究

磁化率、碳酸钙含量和有机碳含量可用作良好的气候指标,主要是反映了降水量的变化。祁连山东段北麓哈溪剖面研究表明,９５６０ａＢ．Ｐ．时本区已进入全新世。大暖期是对温度而言,与气候适宜期是不同的概念,二者在时间上也不一定是同时的。本区的气候适宜期为６．８～３．６ｋａＢ．Ｐ．,气候最宜期为５．０～３．６ｋａＢ．Ｐ．,与其它记录有不同之处。在７．８～７．２ｋａＢ．Ｐ．和１．５～０．８ｋａＢ．Ｐ．间出现了“冷湿”的气候组合,这与传统的气候组合不同,但后一阶段的“冷湿”是有大量证据的。９．０～８．７ｋａＢ．Ｐ．间是全新世最干旱的时段,堆积了砂黄土。     

近8 ka来云南洱海湖泊沉积记录的气候变化与夏季印度季风强弱变化的关系

根据洱海湖泊沉积物有机碳稳定同位素、元素、磁化率记录,近8ka来西南季风区洱海古气候演化可以分为9个阶段,气候变化以暖干-冷湿交替为主,暖干气候阶段西太平洋副热带高压控制西南地区的频率增加,夏季印度季风路径偏向西亚、中亚和青藏高原西部,包括洱海在内在云南高原气候暖干明显;冷湿气候阶段,副热带高压偏弱向东撤退,印度季风路径移向中国西南地区,降水增加,造成气候冷湿．湖泊沉积物记录的洱海流域人类耕作农业历史最早出现在5ka BP左右．     

近8ka来云南洱海湖泊沉积记录的气候变化与夏季印度季风强弱变化的关系

根据洱海湖泊沉积物有机碳稳定同位素、元素、磁化率记录,近8ka来西南季风区洱海古气候演化可以分为9个阶段,气候变化以暖干-冷湿交替为主,暖干气候阶段西太平洋副热带高压控制西南地区的频率增加,夏季印度季风路径偏向西亚、中亚和青藏高原西部,包括洱海在内在云南高原气候暖干明显;冷湿气候阶段,副热带高压偏弱向东撤退,印度季风路径移向中国西南地区,降水增加,造成气候冷湿．湖泊沉积物记录的洱海流域人类耕作农业历史最早出现在5ka BP左右．     

海南岛近2500a来盘星藻记录的周期性气候变化

湖泊沉积物中盘星藻含量变化可以反映湖泊水环境特征，对海南岛双池玛珥湖沉积物中盘星藻的研究发现，热带湖泊盘星藻种类以浮游类单角盘星藻为主，其含量在最近2500a以来相当丰富，而且其数量浓度的变化与湖水深度关系密切。频谱分析结果表明，近两千多年来盘星藻含量存在一个主要周期和一个次要周期，分别为421a和218a，前者与湛江湖光岩的结果可以对比，而后者则与206a的宇宙核素周期(^14C和^10Pe)十分接近。     

库布齐沙漠地表沉积物常量元素与粒度的关系

地表沉积物的风化过程引起元素在各粒级间的迁移或富集,采用粒度分级可以深度解释元素与粒度的关系。选取库布齐沙漠不同植被盖度测定粒度分布特征分级情况下的元素含量。结果表明:(1)库布齐沙漠以细砂和极细砂为主(二者占比85%以上),常量元素以SiO₂、Al₂O₃为主(二者占比80%以上且呈相反关系),其他元素含量较低;不同粒级组分元素富集情况不同。(2)表层沉积物的化学蚀变指标CPA(60.2~85.9)、CIA(28.08~53.06)值显示该区域处于未风化或弱风化状态;研究区表现为富SiO₂、CaO、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂贫Al₂O₃、Na2O现象;SiO₂、K₂O与粒径段呈显著正相关,Fe₂O₃、CaO、Al₂O₃、MgO、TiO₂与粒径段呈显著负相关,Na2O不受粒度控制。(3)分级前,CaO、SiO₂、MgO、TiO₂与粒径有相关性;分级后,SiO₂、K₂O、Fe₂O₃、CaO、Al₂O₃、MgO、TiO₂均与粒径段具有一定的相关性,细化分级后确实能解读更多蕴含在元素中的信息。     

柴达木盆地40多年来的气候变化研究

 分析青海省柴达木盆地1961—2002年气象观测资料得出,年度和四季的气温、降水和地表蒸发的气候变化倾向率均为正值。尤其是近10多年来,柴达木盆地气温升高、降水增多、地表蒸发增加,这些气象要素都有利于气候向暖湿方向发展,但考虑到柴达木盆地的降水总量有限（平均每日降水不足0.3 mm）,而地表蒸发总量又与降水总量比较接近,因此,从气象要素的历史变化和季节分布特征看,柴达木盆地的整体环境状况仍处于比较差的阶段。     

2.5 Ma以来柴达木盆地的气候干湿变化特征及其原因

长期以来，一直认为柴达木盆地第四纪气候在波动中向干旱方向发展。原因是青藏高原的隆升阻挡了来自印度洋、孟加拉湾的水汽。然而，来自柴达木盆地新的证据表明，柴达木盆地第四纪气候演变的总体趋势是冰期越来越干燥，间冰期干燥程度却存在减弱的趋势。并且这种变化是呈阶段性的。最明显的阶段划分应在0.8-0.6Ma前后。这种现象可以用青藏高原的隆升做出比较合理的解释：青藏高原的隆升，不仅通过增强冬季亚洲高压（西伯利亚高压）使冬季风增强，使东亚季风区冰期气候更加干燥寒冷，而且还可以通过增强夏季亚洲低压（印度低压），使夏季风增强、间冰期气候更加温暖湿润，从而使得中国季风区冰期－间冰期的气候变差增大。可是，柴达木盆地位于青藏高原北缘，我国西北内陆区受夏季风影响较弱，间冰期或者湿润期湿润程度的增大如何与高原隆升和季风系统的调整相联系，还有待于进一步的研究。     

江汉平原9.0 ka B.P.以来的气候演化:来自江陵剖面沉积物记录

对2002年9月在荆州市江陵县发现的9 ka B.P.以来的江陵剖面进行¹⁴C测年、粒度、TOC、TN、δ¹³C、孢粉等综合分析,重建江汉平原江陵地区9 ka B.P.以来古气候古环境演化:9.0~6.07 ka B.P.为高温阶段,其间8.1 ka B.P.记录到一次较明显降温事件;6.07~4.60 ka B.P.为冷干期;4.60~3.44 ka B.P.间气候波动频繁,为全新世第二个暖湿期前期阶段;3.44~2.50 ka B.P.为高温期,湖沼泥炭发育,是全新世第二个暖湿期后期阶段,为稳定的暖湿阶段;2.50 ka B.P.以来温度相对较低,为冷期。江陵地区近9 ka B.P.以来气候变化不仅与国内大量研究资料相一致,且在许多较大气候事件上与世界许多研究结果一致,表明江陵气候变化具有全球性。     

风成沉积物粒度特征及其反映的青海湖周边近32 ka以来土地沙漠化演变过程

 湖东地区是青海湖周边土地沙漠化面积最大、程度最为严重的区域。选取青海湖湖东种羊场附近高度约为10 m的风蚀残丘（大水溏剖面）为研究对象,结合高密度采样和光释光测年,在对风成沉积物的粒度组成、粒度参数及粒度敏感指标进行分析的基础上,重建了32 ka以来青海湖周边的土地沙漠化演变过程。结果表明,32 ka BP以来青海湖周边土地沙漠化经历了末次冰期间冰阶（32～23.4 ka BP）的固结成壤期、末次冰期冰盛期（23.4～15 ka BP）的快速扩张期、末次冰期冰消期（15～10.4 ka BP）的缓慢减小期和全新世（10.4 ka BP至今）的快速缩小期4个阶段。     

陕西黄土高原500 ka BP的古土壤与气候带迁移

根据野外调查和室内分析，确定了长武和西安地区第5层古土壤的CaCO3和Fe2O3已迁出了古土壤，该层古土壤为酸性淋溶土壤。长武的西安第5层古土壤剖面构型分别为Bts-Cs-Cl-Bk-C型和Bts-Cf-Cs-Cl-Bk-C型，该层古土壤底部之下发育了有Fe2O3淀积的深部风化层，表明当时风化作用至少已开始进入铁铝氧化物迁移的化学风化中期阶段，Fe2O3、CaCO3迁移特征、孢粉、粘土矿物和深部风化层等6项指标显示距今500kaBP前后亚热带气候迁移到了黄土高原中部，当时年均降水量显著增加，在比今明显温暖的典型间冰期，秦岭已推动温带与亚热带分界线的作用，当时黄土高原生态环境大为好转。     

准噶尔盆地的气候变化与荒漠环境研究

通过对北疆及准噶尔盆地的气候变化与荒漠环境效应研究认为,该区一是受气候变化的影响,其次是受地形和人类活动的影响。在气候变化和环境效应研究中,该地区有着不可替代的区域特征和学科意义。尤其是该区域受西风环流控制和受太平洋季风的影响较少,因此具有季风气候和地中海气候的双重性。因此,该研究区荒漠环境的正逆发展过程不仅受降水和温度的重大影响,而且季节性积雪和高山雪冰融水为荒漠植物的萌发与生长提供了有效的水资源。但是,该地区的生态环境十分脆弱,人类的过度开发和扰动对其的影响也非常严重。所以,加强气候变化与环境效应的相互影响研究,保护干旱生态的平衡发展,再造秀美山川,是该地区今后研究的重要任务和发展方向。