青藏高原兹格塘错沉积物中碳酸盐与可溶盐环境记录的研究

兹格塘错是位于藏北高原腹地的一个封闭型湖泊,其湖泊变化过程可直接反映区域的气候变化.为了探讨该区域全新世的气候与环境变化过程,在湖泊中心水深30 m处钻取了一支深727 cm的沉积岩芯,对沉积岩芯的碳酸盐和可溶盐含量进行分析,其结果反映了全新世期间湖泊水体退缩与扩张、水质的浓缩与淡化的过程,揭示了区域气候的干湿变化;指出兹格塘错全新世以来一直处于碳酸盐演化阶段,碳酸盐含量共出现六次明显低值时期,分别为(1)9.3～9.0 cal.ks B.P.、(2)8.3～7.7 cal.ks B.P.、(3)6.0 ～5.8 cal.ks B.P、(4)4.7～4.2cal.ka B.P.、(5)3.1～2.9 cal.ka B.P.、(6)0.6～0.2 cal.ka B.P.;而氯离子和硫酸根含量总体很低,且变化趋势几乎一致.碳酸盐和可溶盐含量变化所反映出的湖面波动与环境变化得到了其他资料较好的支持,同时又显示了区域的差异性.     

青藏高原全新世环境变化的兹格塘错元素地球化学沉积记录

兹格塘错是位于藏北高原腹地的一个封闭型湖泊,流域内没有现代冰川和永久积雪存在,其湖泊的水量平衡主要是大气降水和蒸发之间的平衡,因此其湖泊的变化过程可直接反映区域的气候变化。为了探讨该区域全新世的气候与环境变化过程,在其湖泊中心水深30m处钻取了一支深727cm的沉积岩芯,对沉积岩芯进行了元素地球化学分析,利用主成分分析得出影响沉积物化学组成的三个主要因子,主要受控于流域侵蚀因子和径流因子,区域背景作用因子所占比重很小。结合Mg/Ca的变化,其结果反映了全新世期间湖泊水体退缩与扩张,水质的浓缩与淡化的过程,揭示了兹格塘错流域气候的干湿变化,呈现暖干／冷湿气候组合模式;元素地球化学所反映出的湖面波动与环境变化得到了其他资料较好的支持,同时又显示了区域的差异性。     

黄旗海介形类及其壳体稳定同位素环境记录

利用黄旗海冬季坚固的冰封面作为稳固的司钻平台 ,在湖泊中央成功地获取了高质量的湖底连续沉积岩芯。对其中长 1 1m的HQH4岩芯中的介形类化石进行了属种古生态和壳体稳定同位素研究。结果显示 ,在 1 0 2 0 0aB .P .前后黄旗海进入了稳定的湖泊阶段。在此之前 ,介形类的丰度极低。介形类的最大丰度出现在 1 0 2 0 0 -680 0aB .P .,反映了早全新世期间黄旗海较高的生物生产率。在此期间 ,介壳的δ18O值的变化范围较大 ,反映了黄旗海水体氧同位素组成在全新世早期的变幅较大。从 680 0aB .P .起 ,介形类的丰度突然大幅度降低 ,介壳δ18O值随后降低 ,反映了中全新世黄旗海湖水变深 ,湖底还原性显著增强。从 3 2 0 0aB .P .起 ,湖泊水位显著下降 ,湖底氧化条件明显增强 ,介形类的丰度继续下降 ,直到大约 1 3 0 0aB .P .才出现回升     

介形虫碳氧同位素测定样品处理方法对比研究

介形虫化石壳体被认为是反映古湖泊沉积环境的理想对象。在过去的30年,介形虫壳体的δ13C和δ18O测定已经被广泛应用到湖泊沉积古气候及古环境的重建。由于湖泊生物碳酸盐样品不同的前处理方法可能会影响到稳定同位素测试结果的重现性和辨析率以及实验室之间数据的可比性,采用有效的方法对介形虫壳体进行预处理是保证介壳稳定同位素测试的一个关键环节。在总结目前常用的湖泊生物碳酸盐稳定同位素测试样品处理方法的基础上,通过对青海湖现代和古代沉积物中介形虫的测定,讨论各种处理方法对介形虫壳体稳定同位素测试结果(δ13C和δ18O)的影响。实验表明:不同处理方法对所测介壳样品的δ13C值和δ18O值不会产生大的影响,在介壳样品的稳定同位素测试之前不需要对介壳样品进行处理。     

湖相介形虫古生态学在环境变化研究中的应用

湖泊的水文状况和水化学条件 ,特别是盐度、离子组成、温度及深度等不仅对介形虫种属的分类、组合、丰度及分异度 ,而且对介形虫壳体的大小、形态、结构、壳饰及厚度也起着重要的控制作用。湖相介形虫的古生态学 ,可以提供重要的环境变化信息 ,近年来在环境变化研究中得到越来越广泛的应用。为了满足高分辨率环境变化 ,特别是定量研究的要求 ,必须了解介形虫的种属分类知识 ,掌握盐度和离子组成对介形虫种属变化的影响 ;必须了解介形虫种属的生命历史和生态消长的过程 ,积累介形虫种属的生态资料 ;通过定期收集野外介壳和水样分别进行种属鉴定和化学分析 ,了解湖水的盐度和温度对介壳生态特征的影响。     

青藏高原西北部17000年以来的介形类及环境演变

通过班公错和松西错两钻孔以及红山湖地层剖面的介形类分析，讨论了昆仑山、喀喇昆仑山地区晚更新世晚期以来的主要气候事件和环境变迁。     

1899—2011年青藏高原南部枪勇错沉积物磁性矿物的环境意义

重金属污染物因具有持久性和难降解性,严重影响生态系统健康。青藏高原湖泊远离人类污染区,是研究人类污染物远端效应的理想区域。基于定年数据,湖泊沉积物可以追踪近百年内的人类污染物变化趋势。环境磁学具有经济、快捷和无损耗的特点,被广泛证实可以有效指示重金属污染;但目前还缺乏对青藏高原湖泊沉积物中的相关环境磁学研究。为此,选取青藏高原南部枪勇错1899—2011年的沉积物,进行系统的环境磁学分析,探讨磁性矿物与重金属Hg的相关关系及环境指示意义。结果表明：1899—2011年磁性矿物的类型没有发生变化,可分为4类组分,其中：组分C1（赤铁矿）占比不断增多,C2（针铁矿）占比相应减少,C3和C4（磁铁矿）的占比基本保持不变。样品的饱和等温剩磁和低频磁化率与Hg含量相关性较低。然而C1组分与Hg含量呈现良好的正相关关系。本文认为在近百年全球和青藏高原气温不断增高的趋势下,枪勇错的主要补给——枪勇冰川融化加速,导致原来被冰川或冰尘封存的人类污染产生的Hg重新释放。在这个过程中,C1（赤铁矿）组分因表面积大而易于富集Hg,最终二者一同随融水进入到枪勇错。本研究表明,环境磁学可以应用于青藏高原南部湖泊的重金属研究,并为揭示Hg在青藏高原南部湖泊中的富集过程提供新的视角。     

青藏高原扎布耶盐湖晚全新世气候环境演化

青藏高原晚全新世气候变化具有不稳定性.在高原中部扎布耶盐湖边缘取得158.5cm沉积物,通过年代、孢粉、介形虫、粘土矿物、地球化学等多种环境指标,给出了湖区3.8cal. ka BP以来的气候环境演化.孢粉中草本花粉占绝对优势,其中又以蒿属为主,植被类型为水分条件稍好些的半荒漠化草原.粘土矿物主要是伊利石和绿泥石,伊/蒙混层矿物少量,说明湖区风化作用主要是物理风化.(Ca Mg)/CO2-3摩尔比值为0.22～0.96,小于1,CO2-3与Na 结合形成大量钠碳酸盐矿物如单斜钠钙石、氯碳钠镁石、水碱等.硼砂的出现说明湖区沉积环境稳定,但3.8～1.99 cal. ka BP硼等元素和碳酸盐含量变化幅度较大,湖区气候寒冷干燥,但冷暖干湿波动频繁.3.4～3.34 cal. ka BP介形虫壳大多破碎,说明此阶段水动力条件强,水体不稳定.1.99 cal. ka BP至今,气候相对温暖潮湿,波动较少.太阳辐射和西南季风强度的变化是造成气候变化的主要原因,冰川冻土对寒冷气候的放大作用也是湖区气候变化的一个重要原因.     

全新世巢湖沉积物炭屑记录的火环境变化

通过对巢湖湖泊沉积岩芯不同粒级炭屑浓度和磁化率等指标变化的研究,揭示了全新世以来的区域火环境变化及人类活动影响。结果表明：① 全新世早期,气候由寒冷干旱向温暖湿润过渡,但仍较为干旱,炭屑浓度也相对略高,火活动比较频繁,地方性和区域性火时有发生;② 全新世中期是最温暖湿润的适宜期,炭屑浓度出现全新世以来的低值,火活动微弱,但在文化兴盛时期炭屑浓度出现峰值,则归因于人类活动的影响;③ 全新世晚期,在气候趋于凉干的环境背景下,人类活动的增强更加剧了火活动的频率和强度,炭屑浓度大幅增加;④ 近200 a炭屑浓度的降低可能与湖区附近已没有足够生物量引起火灾有关。     

青藏高原湖泊沉积物对古气候环境变化的响应

随着全球变化研究的不断深入,青藏高原湖泊沉积物的研究得到很大发展。作为高分辨率古环境变化的“记录仪”,湖泊沉积物在重建晚第四纪全球环境变化中具有特殊的地位和意义。湖泊沉积物中储存的各种信息反映了矿物学、同位素地球化学、生物学、沉积学等方面对气候环境变化的响应。在古环境变化研究中,湖泊沉积物已经从定性化研究逐渐过渡到定量化研究。     

8.4 ka以来纳木错湖芯介形类组合的环境变化意义

对青藏高原中南部纳木错长332cm的NMLC1孔湖芯研究发现,沉积物的介形类动物群计有6属15种。介形类属种生态特征和组合变化分析表明这些介形类对环境条件具有敏感性,其组合能够很好地反映过去环境变化的特征。结果表明,8．4ka以来具有三个不同的环境变化时期：早期在8400～6800aBP,湖泊由浅向深发展,环境具有相对冷湿的特征：中期在6800～2500aBP,湖泊深度逐渐加大,环境经历了暖湿-冷湿-冷干的变化．其中由冷湿向冷干的转化奠定了纳木错现今环境条件的基础：晚期在2500--9aBP,湖泊深度继续增加,这个时期的较早阶段,继续保持了前一时期的冷干特点,但湖水盐度可能开始增加．较晚阶段的冷干化加剧,陆面流水的活跃性大大降低。研究发现,纳木错NMLC1钻孔介形类黑色壳体的高峰值与介形类的最大生产量相一致,并且与沉积水动力条件增强相适应．指示了这些黑壳的产生与介形类的大量繁殖处于同一阶段．并且主要为异地搬运为主。钻孔中出现大量Candona幼虫壳体．其原因可能与沉积环境的水动力条件迅速改变有关。     

青藏高原湖泊沉积与环境演变研究：现状与展望

从空间尺度、不同时间尺度、重大气候环境变化事件、与其他研究结果的对比以及代用指标与气候要素的定量关系研究等几个方面总结了近十余年来青藏高原湖泊沉积与环境演变研究的主要成果。目前在高原上开展的湖泊沉积与环境演变研究主要分布在三个较为集中的地区：高原东北边缘区、高原西部西昆仑山湖泊群和高原中南部湖泊群。已有的湖泊沉积记录主要是以中长时间尺度的研究为主，而短时间尺度高分辨率的研究稍显不足。与其他地区全球变化研究结果的对比表明，湖泊沉积所反映的高原气候环境变化既具有全球性，又具有区域性的特征。湖泊沉积重建的环境序列的定量化研究仍处于探索阶段。由于湖泊沉积的环境代用指标存在着相对多解性，因此在实际研究中多学科交叉、多指标分析的方法是必需的。当前和今后需要深入开展环境代用指标与气候要素之间定量关系的研究，进一步提高沉积物定年的精确性，发现新的更为敏感的环境代用指标，不断完善多学科多环境代用指标的综合分析，并注重填补不同区域不同时间尺度的研究空白，加强高原上不同区域之间的对比研究。     

安徽巢湖全新世湖泊沉积物磁化率与粒度组合的变化特征及其环境意义

通过对获取的巢湖湖泊沉积岩芯的磁化率与粒度组合特征的分析,结合孢粉及相邻其它区域的环境考古资料,得出该岩芯柱样所反映的环境变化信息。结果表明:(1)巢湖湖泊沉积物磁化率曲线在117 cm以下总体上比较平稳而略有下降,117 cm以上人类活动所导致的侵蚀作用加剧使得磁化率值异常升高;(2)本岩芯柱样117 cm以下样品的磁化率强度与粘土的百分比含量呈正相关,而与粉砂组分的百分比含量成负相关;(3)根据磁化率与粒度组合变化特征,结合孢粉分析及全新世以来区域气候变化背景,9 870 Cal a B.P.以来的巢湖流域古气候环境演变可以划分6个不同的时期:9 870~7 000 Cal a B.P.,气候呈温和略干的特点;7 000~4 750 Cal a B.P.,气候温暖湿润;4 750~2 170 Cal a B.P.,流域气候温和干燥,巢湖湖盆局部地区可能出露水面以上;2 170~1 040 Cal a B.P.,气候总体上温和湿润,但是冷暖波动明显;1 040~2 00 Cal a B.P.流域处在温凉稍湿的时期,人类活动逐渐加强;200 Cal a B.P.至今,流域总体上处于相对温暖湿润阶段。     

青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义

选择青藏高原腹地可可西里为研究区,通过对该区湖泊沉积物粒度参数的分析,并且与其他环境代用指标进行比较,探讨了中更新世以来可可西里地区的环境演变.结果表明:粒度参数的变化特征可以很好地指示湖泊水位的变化,能反映湖区气候的变化情况,粒度参数所指示的湖泊水位波动及环境变化得到了其他环境代用指标很好的支持,说明对沉积物粒度研究...     

藏南沉错地区近1400年来的介形类与环境变化

通过分析藏南沉错CC1孔的介形类动物群所提供的古环境信息，探讨近1400年来的湖泊演化。CC1孔介形类共计7属15种。据其属种，数量及生态特征，可划分为7个组合，同时发现1400年来沉错环境变化可分为3个时期：（1）公元6世末－14世纪下半叶沉错主要为较深水湖，其中大约在708－780年和1199－1213年湖泊迅速扩大加深；（2）14世纪下半叶－19世纪末沉错主要为浅水湖，其中大约在1454－1525年，1645－1670年和1803－1891年3个时段湖泊强烈退缩，环境极不稳定，而大约在1731－1803年湖泊发生逆向转化，湖水增多，湖面抬升；（3）19世纪末至今沉错由较深水湖转变为浅水湖，20世纪60年代以前为较深水湖，其中大约在1929－1935年湖泊急剧加深，20世纪70年代以来湖泊退缩，湖水变浅。     

150年来青藏高原南红山湖的介形类与环境变化

青藏高原西北部南红山湖2孔湖芯沉积物中的介形类动物群计有4属4种,据其分布特征划分出5个组合,各组合间的差异表现在介形类动物群丰度和每个种的丰度变化以及特征种的出现。通过分析介形类属种生态特征和组合变化对150年来的南红山湖环境变化进行了探讨。分析结果表明:1884年前为有缓慢水流注入的滨岸浅水期;1885～1970年间为湖水相对温暖期,在这期间湖泊环境仍有次一级的变化,其中,1885～1905年湖面迅速抬升,水深增大,水温也较高,1923～1944年为湖水温度另一个稍高期,1961～1969年湖面再次出现明显上升;1970年以来湖泊退缩、咸化。     

青藏高原东北部全新世常量元素地球化学特征及环境演变北大核心CSCD

对青藏高原东北部风成砂-古土壤序列泽库剖面(ZK剖面)常量元素氧化物含量及其比值进行分析,结合14C测年,揭示其常量元素地球化学特征,探讨了青藏高原东北部全新世环境演变。结果表明:(1)剖面沉积物的化学组成以SiO2、Al2O3、CaO为主,其中SiO2和CaO的标准差较高,对气候变化较为敏感。(2)自剖面底部向上SiO2含量和残积系数呈现先减少后增加的趋势,高值指示冷干的气候意义,CaO含量和退碱系数则相反,高值指示温湿的气候意义。(3)9.4 ka BP以来青藏高原东北部的气候经历了由温湿向冷干的转变过程,可划分为9.4~4.2 ka BP气候温湿期和4.2 ka BP至今气候冷干期;其中在6.6~6.2 ka BP、2.4~2.0 ka BP和1.7~1.5 ka BP存在次一级的气候波动。     

青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义*

选择青藏高原腹地可可西里为研究区,通过对该区湖泊沉积物粒度参数的分析,并且与其他环境代用指标进行比较。探讨了中更新世以来可可西里地区的环境演变。结果表明：粒度参数的变化特征可以很好的指示湖泊水位的变化,能反映湖区气候的变化情况,而粒度参数所指示的湖泊水位波动及环境变化得到了其他环境代用指标很好的支持了。说明对沉积物粒度研究是恢复区域气候环境变化的一种有效途径。同时该区湖泊沉积物粒度参数的变化规律和深海氧同位素曲线在冰期-间冰期旋回尺度上有较好的一致性,但也出现不同的变化特征,说明本区既表现出全球一致的气候特征,但也受区域气候变化影响,这可能与青藏高原的抬升有一定关系,因此,本研究对研究区域气候与全球气候之间的关系有重要意义。     

藏南沉错湖泊沉积多指标揭示的2万年以来环境变化

通过对藏南沉错湖芯TC1孔的研究,分析了TC1孔的粒度、TOC、TN、C/N、Fe/Mn、Sr/Ba以及环境磁学参数等环境代用指标,基本上获得了这一地区2万年以来的环境变化记录。结果显示约19 800~18 000 Cal aBP的温度下降在各指标中具有明显的反映;约16 000 Cal aBP左右,温度在一次跃动上升之后,随即出现急剧下降;约15 200~12 000 Cal aBP,是降温之后的缓慢回升过程;约12 000~9 500 Cal aBP,各种指标均显示湖区环境处于不适宜阶段,特别是11 600~10 400 Cal aBP,湖区环境显著恶化。进入全新世后,湖区环境经历了3次明显的暖期(约9 500~7 600 Cal aBP、约6 800~5 800 Cal aBP、约4 800~3 800 Cal aBP) 和2次冷期(约7 600~6 800 Cal aBP、约5 800~4 800 Cal aBP),呈现出暖干/冷湿的交替规律,具有南亚季风(西南季风) 区气候变化的特征。沉错湖区2万年来的气候环境变化序列中的某些特征时段与格陵兰冰芯记录和青藏高原其他记录相比具有较好的一致性,反映了湖区及藏南地区的气候环境演变特征具有全球性特征。     

全新世湖泊沉积物TOC、C/N和δ^13Corg对千年尺度气候变化的响应

湖泊沉积物有机地化指标在古气候解释中具有复杂性和多解性。TOC、C/N和δ^13Corg作为3种常用的有机地化指标,现已广泛运用于东、中亚全新世气候变化研究中。以这3种指标为例综述了东、中亚全新世湖泊沉积有机地化指标的变化机制及影响因素。根据数据的综合分析与对比,大部分湖泊全新世沉积物TOC百分含量较高时,C／N比值也较高。这与沉积物有机质的来源有关,因两者TOC和C／N作用机制不同,也存在少数湖泊,其两者对应关系不明显;同一湖泊δ^13Corg与TOC及δ^13Corg与C／N对应关系相似;由于不同区域影响有机地化指标的因素不同,TOC、C／N和δ1^3Corg间的关系存在区域差异,据此可将研究区分为中纬度地区、青藏高原区和低纬度季风区。上述区域规律存在于研究中所选的大部分湖泊,由于有机地化指标作用机理的复杂性,也存在不符合这种规律的湖泊,因而上述结论有待于进一步讨论。