我国中西部表层沉积物中微炭屑记录的火活动信息

微炭屑作为植物体不完全燃烧的产物, 是良好的火活动代用指标。目前, 国内外更多地关注微炭屑对不同时间尺度上火的重建, 对现代微炭屑的分布特征及其与火的关系缺少系统分析。本研究采集了35个跨越我国中西部约2950 km的表层沉积样品, 利用孢粉流程法获取微炭屑, 结合采样点周边50 km、100 km及200 km范围内卫星火点数量以及植被、降水、湿度及温度等指标, 分析不同空间范围微炭屑的粒径、形态及浓度特征, 探讨其与火活动频率的关系。结果表明: 陆表(表土、湖泊与其他水体表层沉积物)微炭屑浓度可有效地反映区域火活动特征, 其浓度高值往往与区域内火点高值相对应; 现代火活动频繁区域主要分布在植被、降水与温度条件偏好的半湿润-半干旱区(也是人类农业活动密集区); 据二者对比结果推测, 微炭屑的来源范围可能主要为50~100 km以内; 同时, 长条形与近圆形微炭屑的比值与50 km范围内草地火活动有较好的对应关系(r=0.61, p＜0.05), 对燃烧的草本与木本植物比例具有较好的指示意义。考虑到区域环境条件差异, 未来拟将更大空间范围内微炭屑记录与火点数量和燃烧面积相结合, 进一步揭示微炭屑与现代火活动的关系, 为地层古火重建提供现代过程基础。

     

中国地质环境的基本特征及其对人类工程活动的制约

为了协调人一地关系，首先需要认识地质环境本身的基本特征，从大地构造环境，自然地理环境，水文地质条件及自然地质作用的区域性特征四个方面论述了中国地质环境的基本特征，并讨论了这些基本特征对人类工程活动的制约。     

湖北中洲子牛轭湖最近70年孢粉-炭屑记录及其对气候和人类活动的响应

根据长江中游湖北省荆江段中洲子牛轭湖孔深为89cm的ZZ-2钻孔（29°48'02N,112°45'14E）孢粉-炭屑记录,结合器测气候数据、前人建立的年代序列、粒度分析和县志记载等,探讨了近70年来ZZ-2孔孢粉-炭屑记录对植被和气候变化以及人类活动的响应。1940年到2012年研究区气候总体表现为冷暖、干湿交替,对应中洲子牛轭湖ZZ-2钻孔的5个孢粉-炭屑组合带：1940~1961年间,乔木花粉含量的减少、农作物花粉含量和炭屑浓度增加与人类砍伐森林、耕地增加和焚烧活动增强有关;1962~1967年间,水生草本及蕨类孢子含量增加是汛期长江水倒灌、或洪水事件的反映;1968~1982年,乔木花粉增加、湿地和林地面积增加,是实施湿地保护政策的响应;1983~1997年间,伴随着松属花粉明显减少,枫杨花粉显著增加,说明经过人工育林,枫杨成为当地的优势种;1998~2012年间,水生草本花粉及大炭屑（粒径大于125μm）含量增加,是实施退耕还湖政策、大量耕地被鱼塘替代、湿地面积扩大以及人类活动加剧的结果。中洲子牛轭湖孢粉-炭屑组合可以清晰的揭示研究区不同时期的环境变化和人类活动事件,如长江流域的大洪水（1949年、1954年、1980年和1983年大洪水）以及“大炼钢铁”（1958年）、人工造林（1982年）和退田还湖（1998年）等事件。     

人类活动对岳城水库入库径流量影响的识别研究

以岳城水库控制区为研究对象,应用Mann-Kendall非参数统计检验法和有序聚类法分析了1956-2008年降水量和入库径流量的变化特征.分析发现降水量系列变化趋势不明显.而入库径流量系列呈显著性下降趋势.且1964年和1977年为显著突变点.通过对不同系列影响程度定量分析.人类活动对入库径流的影响程度大于气候变化,且主要表现在水利工程方面.     

人类活动对华北白洋淀流域径流影响的识别研究

应用Mann-Kendall非参数统计检验方法、Pettitt系列显著性变化点的无参数方法和植物可用水系数（ω值）计算法研究表明，1979年为突变点界，近20年以来白洋淀流域年径流量发生了变异性质的衰变。从流域尺度考虑气候变化影响占总变化量的43．9％，人类活动影响占56．1％，影响的多年平均衰减量分别为9．32亿m^3／a和11．94亿m^3／a。在1979年前。西大洋和王快以上流域的植物可用水系数（ω值）都小于0．5：1979年以来。王快为0．9，西大洋为1．3。这说明农业活动使白洋淀流域年径流量发生变异性质的衰变产生了实质性作用。ω值的显著增高．则植被根系吸水能力更强．致使年径流量减少。近20年以来。粮食单产量和总产量都大幅度提高，其中单产提高2倍，而ω值一直处于高位震荡状态。这表明，其中因人类活动影响而产生的衰变具有较大的不可恢复性。     

内蒙古布日敦湖湖泊沉积物粒度的风沙活动指示意义

本文通过研究位于东亚季风过渡带的布日敦湖湖泊沉积物粒度组成和碳、氧同位素特征,结合²¹⁰Pb/¹³⁷Cs年代数据,建立布日敦湖近50年的粒度变化序列。通过与中国北方100个气象站数据的年平均沙尘暴日数进行对比,建立研究区可靠的风沙活动指标。研究发现,布日敦湖湖泊沉积物粒度特征对研究区风沙活动具有指示意义。其中,细颗粒(4~16μm)含量变化与翁牛特旗沙尘暴日数变化趋势较吻合,可以指示区域风沙活动;而粗颗粒组分(>64μm)含量变化趋势与沙尘暴日数变化差异较大,推测可能受到大规模人类活动导致的湖区附近土地沙化影响,所以不能指示风沙活动。研究区生态环境脆弱,大规模人类活动会导致生态环境恶化和土地沙化,为现代北方沙尘活动提供沙源,并为未来的沙尘活动恶化埋下隐患,因而研究区不适宜进行大规模人类活动。本文的研究成果对保护研究区生态环境和区域防风固沙具有重要意义。     

人类活动对运城市水资源的影响分析探讨

从水资源总量,水资源可利用量两个方面对运城水资源现状进行简介。通过分析超采对地下水资源的影响,人类活动对河川经流的影响、废污水对水资源影响和采矿对水资源的影响,得出地下水过量开采和废污水的不达标排放是造成运城市环境恶化的主要因素。     

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。

     

不同粒级组分碳酸盐与碳同位素分布特征及其对风尘物源的指示意义

在科尔沁沙地采集沙地表土样品16组,松嫩平原杜蒙沙地样品15组,同期还收集了城市道路表土样品10组,对各组样品进行粒度分级(全样、＞ 63 μm、63 ～ 30 μm、30 ～ 11 μm和＜11 μm),分别测定碳酸盐含量和碳同位素组成.结果显示,不同区域不同性质样品各粒级组分碳酸盐含量的变化幅度不同,科尔沁沙地最小(0.8％),其次为杜蒙沙地(1.9％),道路表土最大(2.7％).大部分杜蒙沙地样品(66.7％)和小部分科尔沁沙地样品(37.5％)以及全部道路表土样品的碳酸盐含量随粒度变细而增大,且变化模式各不相同.碳酸盐含量随粒度变细而增高是非匀速的,先是增幅较大(＞ 63 μm-→63 ～ 30μm→30～ 11 μm),后增幅较小(30～11μm→＜11μm).沙地样品碳酸盐含量与粒度的关系并不限于随粒度变细而增大这一种,风成砂和经历过强烈成壤作用改造的沙地样品中的碳酸盐含量与粒度的关系皆表现为随粒度变细而减小,沉积物中碳酸盐含量随粒径变细而增高是否是一种普遍规律还需要更多区域的更多样品来检验.大部分沙地样品和道路表土样品不同粒级组分的碳酸盐δ13C值变化范围较小(＜1.8‰),并表现出随粒度变细而趋于偏正的特征,但变化幅度很小.杜蒙沙地和科尔沁沙地碳酸盐含量的地区差异性极不明显,且各粒级组分碳酸盐含量的变化幅度大大超过了杜蒙沙地与科尔沁沙地的碳酸盐差异值,不能作为区分杜蒙沙地和科尔沁沙地风尘源区的示踪指标;而科尔沁沙地和杜蒙沙地碳酸盐δ13C组成存在明显差异(在63 ～ 30 μm粒级组分表现最为明显),且不同粒级组分碳酸盐δ13C值差别较小,说明它是一个比碳酸盐含量更好的风尘源区示踪指标,但是不同粒级组分碳酸盐δ13C组成的差异会随离中国西部沙漠沙地风尘源区距离的加大或者风尘物质成壤作用的增强而变大,增加其风尘源区示踪的复杂性.     

人类活动对鄱阳湖水位变化的影响

进入21世纪以来,长江干流上游水库群运行和鄱阳湖区采砂等人类活动对鄱阳湖与长江之间水沙交换过程产生了重要影响,加速了江湖关系演变。主要采用Mann-Kendall趋势检验法和其他统计分析法,分析了近50年来鄱阳湖水位变化阶段性和趋势性特征,并探讨了长江干流上游水库群调节和湖区采砂活动对鄱阳湖水位变化的影响机制。结果显示:2000～2014年鄱阳湖水位分阶段降低,2006～2014年水位降至最低,比2000年前低了1.08m。2000年之后,鄱阳湖全年、汛期和枯季平均水位都有减少趋势,特别是10月份平均水位有非常显著的减少趋势;不同季节主湖区与入江水道水位变化趋势不一致。长江干流上游水库群调节对鄱阳湖水位影响存在时空差异,水库群蓄水期加剧了鄱阳湖水位下降的幅度。人工采砂活动对鄱阳湖水位的影响在枯季尤其是冬季影响更明显。合理调度长江干流上游水库群及湖区采砂活动对维护鄱阳湖和长江关系的健康维持具有重要意义。     

基于3种不同类型的炭屑数据定量重建大兴安岭火历史的结果对比

如何根据沉积物中的炭屑记录准确重建火历史是当前古火研究的热点.在古火研究中,大于125μm的大炭屑和小于125μm的微炭屑是最常用的炭屑数据.本文根据大兴安岭以北的漠河县图强泥炭剖面(TQ)的微炭屑面积浓度(AC)、微炭屑颗粒浓度(MiN)和大炭屑颗粒浓度(MaN)这3种不同类型的炭屑数据并利用目前国际上使用比较广泛的CharAnalysis模型定量重建了该地区的火历史.研究结果表明,同一沉积剖面不同类型的炭屑数据所重建的火历史总体规律基本一致,均表现出在距今1690年以来着火次数为12～14次;火事件间隔期变化均较为平缓,单次火事件的平均间隔期为81～124年;火事件发生频率经历了先上升后下降再上升的变化趋势,平均频率为3.5～4.1次/500年.但3种不同类型的炭屑数据重建火事件的次数、频率和间隔期之间仍有一些差异.这种差异可能是由于炭屑破碎程度不同所致.     

近30年来降水量变化和人类活动对北京潮白河冲洪积扇地下水动态的影响

对北京潮白河冲洪积扇分布区30年来降水量、地表径流量、地下水水位和地下水储存量进行了时间序列分析。结果表明: 过去30年中,区域地下水动态发生了明显变化,特点是1998年以来,地下水位和地下水储存量迅速下降与减少。1998年以来,年降水量为以往多年平均值的76％左右。在储存量变化的影响因素中,降水量减少导致的补给量减少约占24％,人类活动,如工农业地下水开采、应急水源地地下水开采和地表水体入渗减少等因素约占76％。由于未来气候变化的不确定性,在南水北调的水进京后仍可能出现连续枯水年,因此,以丰水年降水进行水源涵养存在较大风险。对于已经处于严重超采状况的潮白河冲洪积扇来说,为了满足未来供水的需要,应急水源地从现在起应减少开采量或停采以逐步恢复地下水储存量。     

欧亚大陆的黄土带与旧石器早期人类活动

文章对欧洲和亚洲黄土分布资料进行了整理,结合欧亚的旧石器考古资料,发现在旧石器早期,欧亚大陆的考古遗址主要分布在黄土带上,这反映了在旧石器早期,东西文化的交流与传播可能存在着一条"黄土之路"。这条"黄土之路"东至中国华北,在天山、阿尔泰山地区分为两条线,在高加索地区汇合,通过欧洲,一直向西至法国和不列颠群岛。通过对欧洲、中亚和东亚黄土旧石器遗址剖面的对比,发现无论是冰期还是间冰期,在黄土分布区,有的地方一直是人类活动的场所,比如欧洲和东亚,周围的自然环境能使人类生存和生活;而有的地方只有在间冰期才适合人类生活,比如中亚。这需要进一步的工作证明。在S5（MIS 13～15）阶段,无论在欧洲还是亚洲,考古遗址发现的几率都比较大,这也许说明在这个时期人类的活动更为活跃。而且在这条横贯欧亚大陆的古土壤带上,相似的自然环境也许存在着更多的交流。这需要进一步对旧石器文化特征上进行比较方能得出更确切的结论。     

季风区古环境演化的相似性与人类演化

通过对东亚季风区、印度季风区及西非季风区上新世一更新世古气候记录的对比,发现这3个地区分别在2．8～2．5MaB．P,1．8～1．6MaB．P．和1．2～0．6MaB．P．前后都发生了明显的气候转型事件。在这些转型事件的前后,气候变化主导性周期发生了明显的改变。此外,这个时期气候变化的主要趋势是干旱程度加剧,或季节性增加。由此说明北半球季风区在长时间尺度上气候变化的相似性,并意味着有一个天文因素以外的,或许存在于地球系统内部的因素控制了气候转型事件。季风区气候变化的整体性有可能对人类演化过程有深刻的调节作用。     

光释光测年揭示浑善达克沙地中世纪暖期和小冰期环境变迁与人类活动的关系

为了深入了解中世纪暖期和小冰期浑善达克沙地环境变迁与人类活动的关系,对沙地5个具有代表性的风成砂——砂质土剖面序列进行了光释光测年研究。结合粒度、磁化率、烧失量等气候替代性指标及地层中的文化遗存分析,得到了浑善达克沙地近2ka来的环境变迁记录: 距今1.45~1.10ka和0.83~0.58ka,浑善达克沙地发育砂质土层,气候温暖湿润,与中国唐朝暖期和元朝暖期相对应,欧洲此时经历了中世纪暖期,该地自然环境条件比较优越,旱作农业文化发展。距今1.10~0.83ka和0.58~0.20ka,浑善达克沙地发育浅黄色砂层,气候干旱寒冷,沙丘活化,分别与我国宋辽和清朝冷期相对应,其中宋辽冷期是中世纪暖期的气候波动,清朝冷期则对应于欧洲小冰期,游牧文化发展。浑善达克沙地地层序列、气候替代性指标及其所保存的人类文化遗存揭示了自然环境与人类活动的相互关系。2ka以来,气候经历了暖湿与冷干的交替变化,自然环境变化影响了人类生产生活方式。沙地气候事件可能对我国相应时期朝代的兴亡产生过重大影响。     

人类活动和气候变化影响下的黄河下游 月径流时-频综合特征的小波分析-自组织映射网络（WA-SOM）分析

以黄河利津站54年（1950～2003年）的月径流序列为基础资料,以1970年为分界点,对比分析黄河下游1950～1969年和1970～2003年的各月径流序列和年径流序列的变化特征;  并把 1950～1969年和 1970～2003年的各月径流序列的特征值和主周期作为自组织映射网络（SOM）的输入向量,分别建立小波分析-自组织映射网络（WA-SOM）耦合模型,根据其输出结果对比分析1970年前后黄河下游各月径流序列的变化情况。研究表明: 1970年以后,黄河下游各月径流量明显减少,各月径流序列（除1月和12月）的C_V和C_S显著增大,整体来看,主周期变得更加复杂;  并且在1970年之后,3月、4月、5月和6月的径流序列变得相似,汛期8月、9月和10月的径流序列特征差异很大。     

测定碱性长石有序度的红外光谱法、X光衍射法和光学方法的对比

五十年代以来,红外光谱技术开始应用于研究长石的成份、结构状态及其细微结构,随着研究工作的深入,应用红外吸收光谱测量碱性长石的Al/Si有序度日趋广泛,并有发展成为一种测量体系的趋势。 本文介绍了用X-光衍射法、红外光谱法和光学方法测量碱性长石的有序度。     

人类活动对安徽省淮北平原孔隙水位动态的影响

本文利用上世纪70年代和本世纪初的水位对比和典型孔组的水位历时变化曲线,分析安徽省淮北平原孔隙水水位动态及历史变化。结果表明:多年来持续开采地下水,改变了淮北平原孔隙水水位动态类型和不同流动系统地下水的补排关系,加剧了孔隙水水位变化的随机性;集中开采区的中深部孔隙水水位动态变化尤为显著,水位持续大幅度下降,原自流区消失,并诱发地面沉降等地质环境问题。     

人类活动在放大和减轻山地灾害中所起作用--以太行山区前南峪和真炭沟小流域为例

山地生态环境脆弱性是山地灾害形成的基础。通过太行山两个典型小流域在 1996年 8月的洪涝灾情形成的对比分析 ,揭示了人类活动在山地环境脆弱性方面所起的重要作用。合理的土地利用方式和水土保持措施可以有效地减轻流域对洪涝灾害的脆弱性。在相同的自然条件和致灾因子强度下 ,脆弱性强 ,灾情重。     

龙感湖近百年来沉积物磷的时空分布特征及其人类活动影响

湖泊沉积物蓄积的磷在湖泊环境发生变化(如pH值、Eh改变)时,往往能释放到水体,形成湖泊内源释放,造成湖泊富营养化。因此了解湖泊沉积物磷的蓄积特征,对于湖泊环境的治理和保护有重要意义。通过长江中游龙感湖不同部位钻孔的 210 Pb、沉积物磷和其他环境指标分析表明,近百年来东部湖区沉积速率明显大于西部湖区,北部湖区略大于南部湖区,人类活动在20世纪50年代后期主要通过修建水库和闸坝,改变龙感湖水系结构,也改变了龙感湖的物源供给,因而西部湖区沉积速率略有放缓,东部湖区变化不明显。龙感湖沉积物磷的浓度空间上表现为东部高于西部,这与不同物源磷的背景值相关,时间序列上近百年来呈上升趋势,上世纪50年代以来上升趋势更为明显。在确定沉积物磷背景值的基础上,由于人类活动导致的磷的增加量表明,20世纪50年代开始人类活动导致沉积物磷的增加量持续上升,20世纪70年代末开始增加幅度更大,这一特征与人类活动的方式有关。