共和盆地末次冰消期以来的植被和环境演变

在青藏高原共和盆地中的内陆湖泊--达连海获取40.92 m长的湖泊岩芯(DLH钻孔),选用植物残体作为测年材料,利用AMS14C测年技术建立可靠的地层年代序列,对岩芯进行孢粉分析,重建该地末次冰消期以来的古植被和古环境。末次冰消期以来达连海周围山地在14.8～12.9Cal ka BP和9.4～3.9 Cal ka BP时段曾发育森林,气候较湿润,达连海附近盆地发育的荒漠草原盖度增加或演化为草原;在15.8～14.8 Cal ka BP、12.9～9.4 Cal ka BP 和3.9～1.4 Cal ka BP 时段该地气候比较干旱,依据干旱的程度周围山地森林退化或消失,盆地内发育盖度较低的荒漠草原或草原化荒漠。1.4 Cal ka BP以来湿度有所增加,发育草原植被类型。依据植被的演替历史推断该地气候的变化历程是15.8～14.8 Cal ka BP 干旱,14.8～12.9 Cal ka BP 湿润,12.9～9.4 Cal ka BP干旱,9.4～3.9 Cal ka BP湿润,3.9～1.4 Cal ka BP干旱,1.4～0 Cal ka BP湿润。达连海的孢粉记录与附近青海湖的孢粉结果对比,发现两地植被发育基本一致。末次冰消期Bølling-Allerød 时期,山地森林发育;新仙女木事件发生时森林萎缩;全新世中期两地针叶林发育达到鼎盛,之后逐渐减少至消失。早全新世达连海森林扩张的时间滞后于青海湖,主要与两地森林树种的不同和植被演替的时间差异有关。该区森林发育的全盛时期在中全新世,这与石笋记录到的亚洲季风强盛时期在早全新世不相一致,可能与植被复杂的响应机制有关。     

甘青地区末次冰消期以来植被与气候演化的孢粉记录对比分析

选用甘青地区达连海、青海湖、苏家湾、大地湾4个典型高分辨率的钻孔资料进行对比分析,阐明了该地区末次冰消期以来气候变化规律与主要气候事件,初步探讨了该地区植被纬向时空演化规律。结果显示末次冰消期大致开始于15.2~14.6 ka BP之间,冰消期期间该地区气候表现为冷暖波动频繁,气候不稳定,植被类型由东向西为草原-荒漠化草原。全新世早期阶段10.4~8.2 ka BP气候表现为温干,植被类型由东向西为疏林草原-草原。全新世中期8.2~4.3 ka BP气候温暖湿润,植被发育良好,由东向西出现森林-森林草原植被。4.3 ka BP以后该地区气候总体向凉干方向发展,3.9~3.4 ka BP期间陇中地区气候波动较显著,植被类型草原-森林草原交替出现。晚全新世后期2.3~0 ka BP气候冷干,从东到西发育草原-荒漠化草原植被。     

青藏高原东北部共和盆地末次冰消期以来古植被和环境演变(英文)

Paleoenvironmental history in the monsoonal margin in the northeast Tibetan Pla-teau provides important clue to the regional climate. Previous researches have been limited by either poor chronology or low resolution. Here we present a high-resolution pollen record from a 40.92-m-long sediment core (DLH) taken from Dalianhai, a terminal lake situated in the Gonghe Basin, the northeast Tibetan Plateau for reconstructing the vegetation and climate history since the last deglacial on the basis of a chronology controlled by 10 AMS 14C dates on plant remains preserved in the core sediments. The pollen assemblages in DLH core can be partitioned into 6 pollen zones and each zone is mainly characterized by the growth and decline of tree or herb pollen percentage. During the periods of 14.8-12.9 ka and 9.4-3.9 ka, the subalpine arboreal and local herbaceous pollen increased, indicating the subalpine forest developed in the surrounding mountains and a desert steppe or typical steppe developed in Gonghe Basin under a relatively moister climate. During the periods of 15.8-14.8 ka, 12.9-9.4 ka and 3.9-1.4 ka, the forest shrank or disappeared according to different degrees of aridity, and the desert steppe degraded to a more arid steppe desert in the basin, indicating a dry climate. After 1.4 ka, vegetation type around Dalianhai was mainly dominated by steppe suggested by increased Artemisia. Our results suggested the climate history in this region was dry from 15.8-14.8 ka, humid from 14.8-12.9 ka and dry from 12.9-9.4 ka, after which the climate was humid during 9.4-3.9 ka, followed by dry conditions during 3.9-1.4 ka and humid conditions in the last 1.4 ka. The change of pollen percentage and the evolution of palaeovegetation in Dalianhai since the last deglacial were similar to those recorded in Qinghai Lake. The forest expanded in the mountains around Dalianhai during the B?l-ling-Aller?d period, shrank during the Younger Dryas and the early Holocene, then it devel-oped and reached its maximum in the mid-Holocene. During the late Holocene, the vegetation began to shrink till disappearance. However, the timing of forest expansion in the Holocene lagged behind that of Qinghai Lake, and this spatial heterogeneity was probably caused by the different forest species between these two places. The maximum of forest development in the mid-Holocene was inconsistent with the period of stronger summer monsoon in the early Holocene indicated by stalagmite records, the reason might be related to the complexity of vegetation response to a large-scale climatic change.     

末次盛冰期以来青藏高原东北部共和盆地冬夏季风演化记录

对青藏高原东北部共和盆地冬其剖面的化学元素与粒度分析表明,末次盛冰期以来区域冬夏季风总体上呈现此消彼长的关系,气候出现多次冷干-暖湿旋回。15.82 ka BP之前冬季风最强,夏季风最弱,为末次盛冰期时的冷干气候,但21 ka BP之前气候可能寒冷偏湿。15.82~9.5 ka BP夏季风明显增强,冬季风衰弱,气候明显转暖,其中老仙女木时期（14.7~13.7 a BP）和新仙女木时期（12.1~9.5 ka BP）气候相对冷干,而B-A时期（13.7~12.1 ka BP）气候相对暖湿。全新世以来冬夏季风出现多次波动,9.5~7.0 ka BP夏季风相对较强,气候相对暖湿;7.0~5.1 ka BP冬夏季风强弱交替频繁,气候出现冷干-暖湿旋回;5.1~2.7 ka BP夏季风总体较强,气候温暖湿润;2.7 ka BP 之后冬季风明显增强,气候趋于冷干。此外,区域冬夏季风演变过程与极地冰芯记录的冷暖事件大体一致,可以认为共和盆地气候变化是全球气候变化的区域响应。     

共和盆地气候变化及其环境响应

利用共和盆地1953年以来的气象资料,分析了53年来的气候变化特征。结果显示:(1) 共和盆地多年平均气温呈上升趋势,以每10年约0.28℃的倾向率增高,各季节气温和降水变化趋势不一致,春季(3-5月)和夏季(6-8月)气温上升不明显,但秋季(9-11月)和冬季(12-2月)两季上升明显;年降水量呈现微弱的增加趋势,年内分配不均,夏季和秋季降水减少,春季和冬季降水量增加; (2) 共和盆地气候暖干化是目前导致土地沙化日趋严重、草地退化、灾害频繁、河流径流量减少等环境问题的关键性因子,已经对当地的社会经济发展与环境产生了重大影响;(3)共和盆地是青藏高原乃至全球气候变化的敏感地区。     

基于孢粉的中全新世以来共和盆地人类活动探讨

采用1310个中国北方表土孢粉,共和盆地达连海化石孢粉数据,利用现代类比法,重建7.0cal kaBP共和盆地的人类活动指数(HI),结果显示:7~5.4 cal kaBP,人类活动非常微弱,盆地内主要为细石器狩猎采集活动,对自然环境影响非常有限;5.4~4.6 cal kaBP人类活动开始显现,宗日文化的定居、农业活动,已经开始对自然环境产生影响;进入3.8~2.0 cal kaBP的青铜时代,HI指示人类活动显著增强,这与当时社会及自然环境背景紧密相关,当时卡约文化遗址数量多达260余处,人口增长,畜牧业确立与普及,风沙活动较弱;1.8~1.2 cal kaBP HI达到峰值,此时汉—唐时期盆地内出现了城址,聚落建制和规模大大提高,人口数量较为稳定,畜牧业发展达到鼎盛,风沙活动较为微弱,人类活动强度达到顶峰;1.0 cal kaBP之后,人类活动相对减弱,这与盆地内风沙活动开始增强,聚落和人口减少,及其畜牧业衰落有关。重建的HI阶段性变化特征与盆地内人类活动的考古和历史记录较为吻合,揭示共和盆地人类活动强度变化,主要受聚落、人口、经济活动形式和沙地变化等自然—社会因素共同驱动,也说明采用孢粉记录来指示过去人类活动变化是可行的。     

西藏南羌塘盆地重要湖盆孢粉组合与环境意义

对南羌塘盆地内流湖盆区多个湖盆晚更新世—全新世地层孢粉组合进行分析,采用蒿属（Artemisia）与藜科（Chenopodiaceae）比值（A/C值）和麻黄（Ephedra）、藜科、蒿属含量变化趋势分析,恢复了该地区的植被与气候变化特征,总结了3个钻孔和区域上湖盆环境干湿度变化规律：扎仓茶卡湖盆南侧、搭拉不错湖盆南侧,呈针阔叶混交森林草原植被,气候总体温暖湿润;别若则错湖盆西侧,呈针阔叶混交疏林植被,气候总体较寒冷干燥。区域上由西向东干燥程度逐渐加强,佐证了通过孢粉组合分析得出的气候变化特征。此次成果对南羌塘盆地湖盆区气候演变趋势具有重要的研究意义。     

新疆天山小尤尔都斯盆地全新世孢粉植物群与环境演变

通过对小洋都斯盆地剖面孢粉植物群的分析研究,结合沉积物,粒度只特征,探讨了小尤尔斯盆地全新世以来的环境演化;研究表明：全新世以来,小尤尔都斯盆地气候较理在略为湿润,曾在盆地中分布的草甸草原植被现在侧分布在海拔２７００－２９００ｍ的山地阴坡,四周山向盆地一侧曾有较大面积的云杉林分布。     

青海湖末次冰消期以来的湖面变化

青海湖是我国最大的内陆封闭湖泊,处在东亚季风、印度季风和西风带的交汇处,对环境变化敏感,是研究该区域及青藏高原环境变化的理想地点。前人基于其连续的湖相沉积物的多项环境指标与其四周湖成阶地、古岸堤以及表层所覆盖的风成沉积物的年代学研究,探讨了青海湖晚第四纪以来的湖面变化情况,取得了显著成果。然而由于测年材料和测年方法的不同,对于高湖面出现的年代问题依然存在着诸多争议。根据近年来已发表的测年数据、前人对青海湖湖面升降变化的研究结果和青海湖QH-2000孔介形类壳体δ18O的记录进行综合集成,构建了自14 ka以来的青海湖湖面变化曲线。在约14～12 ka,湖面在海拔约3 206 m,比现代湖面高12.3 m(以2010年3月湖面海拔3 193.4 m为基准);在约12～10 ka,湖面急剧下降到海拔约3 165 m,比现代低28.4 m;在10～9ka,湖面急剧上升到海拔约3 173 m;在9～6 ka,湖面相对稳定在海拔3 213 m;在6～4 ka,发生过一次干旱事件,湖面下降到低于现代湖面;在4～1 ka,湖面相对稳定在海拔3 193.7 m;在1 ka至今,湖面呈持续下降趋势。     

闽江下游全新世孢粉记录的植被与环境变化

为了揭示闽江下游闽侯盆地第四纪沉积环境演变与人类活动历史,对闽江下游闽侯盆地庄边山遗址附近的FZ5钻孔进行了孢粉、硅藻分析。结果表明：闽侯盆地全新世海侵初始发生时间约为9 000 cal. a B.P.,至7 500 cal. a B.P.达到最大海侵范围,晚全新世海退的发生时间在闽侯盆地大约为1 900 cal. a B.P.。孢粉分析证实了当地早中全新世温暖的亚热带气候以及浓密的常绿阔叶林植被。在7 500―1 900 cal. a B.P.之间无论植被覆盖还是气候环境均比较稳定,高海平面时期的适宜气候以及海湾环境也有利于当地以渔猎经济方式为主的新石器文化（昙石山文化）的兴起和发展。自1 900 cal. a B.P.以后,孢粉组合突变为以先锋植物芒萁属（Dicranopteris）、禾本科（Poaceae）、松属（Pinus）等类型为主,揭示了当地植被受到人类农业刀耕火种的影响而发生显著变化。高含量的禾本科花粉（含一定数量的水稻）仅在剖面上部明显增加这一事实,证实了闽侯和福州一带水稻种植的大面积发展始于距今1 900 a前后。     

Winter and summer monsoonal evolution in Gonghe Basin, northeastern Qinghai-Tibetan Plateau since the Last Glacial Maximum

Geochemical and grain size analysis on the DQ (Dongqi) profile from Gonghe Basin, northeastern Qinghai-Tibetan Plateau, indicates that regional climate has experienced several cold-dry and warm-wet cycles since the last glacial maximum (LGM). The cold and dry climate dominated the region before 15.82 cal. ka B.P. due to stronger winter monsoon and weaker summer monsoon, but the climate was relatively cold and wetter prior to 21 cal. ka B.P.. In 15.82–9.5 cal. ka B.P., summer monsoon strength increased and winter monsoon tended to be weaker, implying an obvious warm climate. Specifically, the relatively cold and dry condition appeared in 14.7–13.7 cal. ka B.P. and 12.1–9.5 cal. ka B.P., respectively, while relatively warm and wet in 13.7–12.1 cal. ka B.P.. The winter and summer monsoonal strength presents frequent fluctuations in the Holocene and relatively warm and wet conditions emerged in 9.5–7.0 cal. ka B.P. due to stronger summer monsoon. From 7.0 to 5.1 cal. ka B.P., the cycle of cold-dry and warm-wet climate corresponds to frequent fluctuations of winter and summer monsoons. The climate becomes warm and wet in 5.1–2.7 cal. ka B.P., accompanying increased summer monsoon, but it tends to be cold and dry since 2.7 cal. ka B.P. due to enhanced winter monsoonal strength. In addition, the evolution of regional winter and summer monsoons is coincident with warm and cold records from the polar ice core. In other words, climatic change in the Gonghe Basin can be considered as a regional response to global climate change.     

兰坪—思茅盆地古新统粘土矿物研究与成盐环境探讨

云南兰坪—思茅盆地是我国重要的成钾盆地,对盆地内勐野井组层位的泥砾岩段(成盐阶段)粘土样品进行XRD分析;同时对滇中楚雄盆地的相同层位(元永井组)粘土样品进行了XRD对比分析。实验结果表明,兰坪—思茅盆地内的样品中粘土矿物组合为伊利石+绿泥石,表明了在成盐阶段较为干旱的古气候条件与较高的古盐度;而楚雄盆地一平浪样品中除伊利石+绿泥石组合外,还含有伊利石/蒙皂石混层矿物,反映了当时的古气候条件与兰坪—思茅盆地相比较为湿润。通过计算样品中各种粘土矿物的相对含量,指出兰坪—思茅盆地成盐阶段更晚,成盐作用更强。结合前人的研究成果探讨了兰坪—思茅盆地的成盐环境,指出盆地南部卤水较北部浓缩程度更高,南部成盐条件优于北部。     

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。     

Geochemical evidences of dry climate in the Mid-Holocene in Gonghe Basin, northeastern Qinghai-Tibetan Plateau

Previous research on climatic change in the Mid-Holocene in China indicates that it was a warm and humid period, accompanied by stronger summer monsoons, and it is defined as the Megathermal in the Holocene, or the Holocene Optimum period. However, this conclusion is mainly directed at the monsoonal region in eastern China. In this research, we chose the Gonghe Basin in the northeastern Qinghai-Tibetan Plateau as the study area. Geochemical analysis of the profiles of paleosols and aeolian sand in the Santala area in the middle of the Gonghe Basin, along with OSL (optically stimulated luminescence) dating, indicates that the regional climate has experienced several warm-humid and cold-dry cycles since 11.8 ka. In particular, the Mid-Holocene (8.1–4.6 ka) was relatively cold and dry as evidenced by drastic fluctuations in chemical weathering degree and humidity, a higher aridity index, and sparse vegetation, accompanying increased winter monsoonal strength. In order to clarify whether this is an individual or local signal, we compared our geochemical analysis results with lake and peat records and aeolian deposits of the monsoonal boundary region. The results indicate that the climate deteriorated widely, with declines in temperature and moisture, in the Mid-Holocene in the modern monsoonal boundary zone. Furthermore, the duration of climate deterioration (relatively dry period) generally decreased from west to east in the aforementioned regions. Therefore, this dry phase in Gonghe Basin may be representative of dry events in Mid-Holocene in northern China. In addition, we discuss the reasons for this dry climate from several perspectives: (1) it probably can be attributed to a decline in summer monsoonal strength; (2) the regional evaporation loss (forced by high temperature) was not compensated by regional precipitation; (3) the thermal dynamic effect of the Qinghai-Tibetan Plateau.     

新疆伊犁河谷风沙沉积晚全新世孢粉记录及气候变化

 通过地处亚洲中部干旱区的新疆伊犁河谷塔克尔莫乎尔沙漠沉积剖面(TKP)73块孢粉样品的鉴定分析,结合光释光(OSL)测年数据,获取了TKP沉积剖面晚全新世(约3.78~0 ka BP)植被变化特征与古气候历史。TKP剖面孢粉资料揭示出该研究区3.7 ka BP以来经历了多次的气候干湿波动,大致以2.2 ka BP为界,分为前后两个时期,前期孢粉总浓度较低,平均仅有5粒·g-1,主体表现为沙漠,气候整体干旱; 后期孢粉总浓度明显增加,平均为85粒·g-1,为荒漠植被,并存在4个相对干湿的变化阶段; 最近0.3 ka BP以来,孢粉总浓度并不十分丰富(33粒·g-1),整体表现变干的趋势。TKP剖面孢粉资料反映的晚全新世干湿波动与其他相邻区域具有较好的可比性,具有区域一致性特征。在小冰期时TKP剖面表现为冷湿的气候特征,有可能是受到中高纬度北大西洋气候变化的影响。     

青海共和盆地风况及风沙地貌

利用共和盆地茶卡、共和、贵南站2012-2015年的风资料,分析盆地风向、风速和输沙势的变化特征,并结合Google Earth高清影像,对盆地风能环境与风沙地貌进行探讨。结果表明：（1）盆地年平均风速1.6～2.7 m·s^-1,西北部、中部和东南部年起沙风出现的频率分别为7.7%、3.5%、0.9%,起沙风主要发生在冬、春季,风向以WNW和W为主。（2）盆地属于低风能环境,风沙活动自西北部向东南部减弱,方向变率指数0.7～0.96,风况为窄单峰或宽单峰风况,西北部和中部风向变率属于低变率,东南部属于中等变率,合成输沙方向较一致,为281.0°～286.7°。（3）盆地沙丘类型有新月形沙丘（链）、格状沙丘、复合型链状沙丘、沙山、沙垄、抛物线沙丘等,沙丘类型和风况较吻合。     

青海共和盆地气温的时空动态及其效应分析

在青藏高原东北缘的青海共和盆地,本文依据三个主要气象站(茶卡、恰卜恰和贵南)及18个临时气象站的长短期气象资料和共和县(恰卜恰站)的土壤水分资料,利用时间序列分析、数字高程模型和Penman—Monteith公式,对共和盆地的年均温时空变化及其对气候的影响进行了分析。结果表明：共和盆地的年均温序列是非平稳的,存在线性增长趋势;依据年均温的线性模型,茶卡、恰卜恰和贵南的气温平均每年分别升高0．0247、0．0422和0．0272℃;共和盆地的两大沙地(沙珠玉-塔拉滩和木格滩)处于气温高值区(1．04．0℃和1．0～2．9℃),而且气温的空间分布与年潜在蒸散的空间分布是显著的正相关;由于气温升高,盆地内水汽压饱和差和潜在蒸散增大,表层土壤水分减少,因此共和盆地的气候会逐渐趋于干燥;但研究期内气温升高的效应比较小,所以短期内(尤其是研究期内)共和盆地的荒漠化加剧问题有待进一步分析。     

全新世共和盆地沙地时空演化及其驱动机制

通过分析青藏高原东北部共和盆地现代固定沙丘、半固定-半流动沙丘和流动沙丘的粒度与地球化学元素特征,建立了不同类型沙丘沉积物的理化指标体系,并尝试性地将其用于地质时期沙漠演化研究。同时,结合区域典型风成砂-古土壤剖面的相变特征,探讨了全新世共和盆地沙地的时空演化过程及其驱动机制。结果表明：全新世共和盆地沙地存在多次活化、扩张和固定、缩小,除11.8～10.1 ka为流动沙地以外,其余阶段多在半流动-半固定沙地和固定沙地之间频繁转换,这一变化特征与其相邻的柴达木盆地沙地和青海湖地区环境变化具有良好的可比性。此外,发现沙地环境变化对湿度状况十分敏感,而湿度又受控于区域冬,夏季风的强度,也就是说全新世共和盆地沙地演化是气候变化的产物。