青海共和盆地达连海湖泊流域表土花粉-气候响应面分析

孢粉分析是研究过去全球变化的一种重要方法,而研究花粉与现代气候之间的相互关系是古气候定量重建研究中的前沿课题。要预测未来气候的中长期变化,必须从花粉记录中定量提取古气候信息,建立的多种孢粉-气候数学模型必须经过不同边界条件下的古气候数据检验校正才能应用到实际当中。花粉-气候响应面方法是考虑了花粉与气候间的非线形关系上,提出的将现代花粉丰度在地理空间的分布转换为气候空间的分布,并以提供定量的古气候数据,已被广泛应用于COHMAP等各种重要古气候研究项目。本文就是利用该方法,以青藏高原东北部共和盆地达连海湖泊流域54个表土样品中的花粉丰度及采样点的气候参数为基础数据,通过主成分分析选择了特征值高且指示意义明显的4种花粉类型,对其丰度与7月平均温度及年平均降水量两个气候参数进行多项式回归分析,其结果显示模型对数据拟合较好,为定量重建该区古气候变化提出了较为准确的数量指标。     

中国北方典型灌丛群落表土花粉组合特征

来自中国北方20个典型灌丛群落的54个表土样品的花粉组合特征研究表明除蒿及沙棘灌丛外,其它灌丛中的优势植物种类在表土花粉组合中的百分比多数低于20%。阔叶林区灌丛与荒漠区和草原区灌丛表土花粉组合差别较大。阔叶林区灌丛中常有一定量的中华卷柏,蒿属和藜科百分比之和低于40%,花粉类型多样性指数多高于2.0;而草原区及荒漠区中华卷柏很少出现,蒿藜百分比高于50%,花粉类型多样性指数多低于2.0。落叶阔叶林区灌丛花粉组合中,松蒿比(P/A)大于0.1,而草原及荒漠区灌丛则小于0.1,但草原区灌丛蒿藜比(A/C)大于1,荒漠区则小于1。将松蒿比(P/A)与蒿藜比(A/C)、花粉类型多样性指数联合起来可较好地将荒漠、草原及落叶阔叶林区灌丛分开。     

黄土高原表土花粉与植被覆盖度定量模型的建立及应用

黄土高原是一个气候变化敏感区,亦是一个生态环境脆弱区,更是我国人口-资源-环境矛盾最为集中的区域之一。因此,构建适合于黄土高原表土花粉与植被覆盖度定量模型对了解过去植被覆盖度的演变以及人与环境之间的关系具有重要意义。本工作基于黄土高原443个表土花粉数据和2000~2015年的归一化植被指数（NDVI）,采用逐步回归法（Stepwise）、增长回归树法（BRT）、局部加权加权平均法（LWWA）、加权平均偏最小二乘法（WA-PLS）和最佳类比法（MAT）,结合植被覆盖度（FVC）和年均降水量（MAP）、年均气温（Tann）、1月月均温（T1）、7月月均温（T7）、有效湿度（MAP/ET0）这5个气象要素数据,构建表土花粉与植被覆盖度定量模型;通过普通检验、留一交叉检验（LOO）、自助法检验（Bootstrap）和检验空间自相关性的h-block检验方法对定量模型进行检验,进而筛选出最优模型;最后,利用31个全新世地层花粉数据重建黄土高原过去植被覆盖度,探讨其变化特征。结果表明：1）FVC、MAP、T1、T7和MAP/ET0是黄土高原环境变化的5个重要因子,其中,FVC的第一排序轴特征值/第二排序轴特征值（λ1/λ2）最大（0.47）,单一解释变量最高（8.75）,其与花粉组合的相关性最强（0.66）,可用于构建表土花粉与植被覆盖度定量模型;2）采用Stepwise、BRT、LWWA、WA-PLS和MAT这5种方法分别建立表土花粉-植被覆盖度定量模型,根据观测值与预测值的决定系数（R²）、最大偏差（Max.bias）和预测均方根误差（REMSP）评估构建的模型,结果显示BRT模型表现更优,可用于黄土高原过去植被覆盖度的定量重建;3）全新世FVC重建结果显示,早、中全新世黄土高原FVC较高,其中7.0 cal.ka B.P.时达到峰值（平均值为0.68）;但自4.0 cal.ka B.P.开始,植被覆盖度下降,特别是3.0~2.0 cal.ka B.P.下降明显,平均值低于0.30。通过与研究区内其他气候指标和人类活动强度指标的对比,认为早、中全新世黄土高原植被覆盖度的变化主要受自然气候变化的影响,而晚全新世以来FVC的减少可能更多地与人类活动强度增加有关。

     

中国北方草原区捕捉器样品与表土样品花粉组合及其与植被和气候的关系

中国北方草原区捕捉器样品与表土样品中的花粉组合对比研究表明,两种取样方法获得的花粉组合相似性较好,乔木花粉含量多低于10％〖KG-*5〗, 灌木花粉含量多低于5％〖KG-*5〗,草本花粉含量多高于75％;共有的花粉种类占总花粉种类数的743％;蒿属和藜科是花粉组合的最主要成分;荒漠草原区常见麻黄和白刺花粉,典型草原区多为狼毒和莎草科花粉。花粉组合与气候关系的DCCA（降趋典型对应分析）分析结果显示,花粉组合与最冷月温度的相关性最显著,其次为年降水量。捕捉器样品与表土样品中的花粉组成也存在一定差异,表现为前者较后者出现更多的花粉类型,前者的蒿属、藜科花粉含量低于70％〖KG-*5〗,后者的则高于70％。荒漠草原区花粉通量低于典型草原区,反映典型草原区植被较荒漠草原区发育,花粉产量高于荒漠草原区。典型草原区表土花粉浓度也明显高于荒漠草原区（高一数量级）,除典型草原区植被发育、花粉产量高的原因外,荒漠草原区不利于花粉保存,也是造成花粉浓度低的另一个重要原因。花粉组合判别分析表明,捕捉器样品和表土样品均能较好地区分出荒漠草原与典型草原,但捕捉器样品交叉检验结果好于表土样品。     

植被-表土花粉定量关系研究的一种方法

表土花粉与植被-气候的关系一直是孢粉学、生态学研究者关注的热点。孢粉资料是恢复植被演替、重建古环境和古生态的重要资料。孢粉能够在不同的时间和空间尺度上反映植被史。在时间尺度上,孢粉既能反映几千年中长时间尺度的植被史,也能反映高分辨率的几百年的植被变化;从空间尺度上,可开展全球尺度的Biome、区域尺度的植被变迁史及局部范围的群落演替研究。表土花粉研究是正确再造植被史的关键。但表土花粉数据受多种因素影响,它与植被并非呈简单的线性关系。许多研究者用不同的方法进行花粉-气候-植被关系研究,提出了一些定量化参数。     

云南省玉龙雪山表土花粉垂直散布与植被关系研究

对云南省玉龙雪山地区8个垂直植被带下采集的49个表土样品进行表土孢粉的垂直散布研究,同时选择43个受人类活动干扰较少的样品和20个主要木本花粉类型进行了降维对应分析(DCA)。结果表明,玉龙雪山地区不同垂直植被带的孢粉组合具有不同的代表性成分与变化特征,能够较好地反映相应的植被带类型。在植物稀疏、花粉产量低的高山杜鹃灌丛植被带中,孢粉组合以外来的松属、冷杉属、落叶松属、云杉属和铁杉属等为主;   冷杉林、落叶松林、云杉林和铁杉林等植被带孢粉组合的指示性成分分别是冷杉属、落叶松属、云杉属和铁杉属花粉,它们对应的峰值分别为13.6％,4.7％,39.4％和11.5％;   针阔混交林、中山湿性常绿阔叶林的孢粉组合分别以高含量的常绿栎类、栲/石栎属为特征,并都含有多种落叶阔叶乔木和灌木的花粉,但后者比前者所包含的阔叶乔木与灌木成分更多,且蕨类孢子的峰值也出现在中山湿性常绿阔叶林中;   云南松林的孢粉组合中除松属外很少有木本花粉出现。DCA排序结果较好地反映了现代植被与环境之间的相互关系,认为温度是决定不同植被带样点分布的最重要因素,这与垂直植被带随着海拔升高、温度逐渐降低而发生更替的规律是一致的。     

末次冰消期内蒙古东部气候不稳定性:布日敦湖花粉记录

内蒙古东部植被是我国北方重要的生态系统屏障,东亚夏季风降水变化是影响当地水资源分布、植被演替、农牧业经济发展的重要因素。为了更好预测未来季风边缘带植被景观、降水变化趋势和评估干旱事件可能产生的影响,需要在该区域开展更多地质增温期历史相似型研究。本文选择生态系统脆弱、对夏季风变化响应敏感的内蒙古东部布日敦湖作为研究点,通过钻取长386 cm的湖泊沉积物并选取底部厚度176 cm（386~210 cm）,分析其中的花粉指标,结合高精度AMS ¹⁴C测年,来重建该地区末次冰消期高分辨率植被演替过程和降水不稳定性特征。结果表明,布日敦湖岩芯386~210 cm沉积物年代跨度为14918~10693 a B.P.。湖泊周围植被在14918~14167 a B.P.为以蒿属、禾本科等草本植物为主的草原景观;而在14167~12695 a B.P.,以桦属为代表的先锋树种出现在湖泊西部山地丘陵区,并逐渐发展成为以桦属为建群种的温带落叶阔叶林;12695~11505 a B.P.,桦属和其他阔叶乔木明显减少,湖泊西部地区植被迅速退化为开阔的疏林草原景观;11505~10693 a B.P.,植被逐渐恢复为与现今类似的森林草原交错生长群落。乔木/非乔木花粉含量比值（AP/NAP）和主要陆生植物花粉百分比主成分分析（PCA）结果说明,研究区植被演替主要受降水控制。将该结果与沉积相、沉积速率变化相结合,证明14512 a B.P.布日敦湖流域内降水突然增加,在14512~12695 a B.P.期间气候最为湿润,并伴随3次百年尺度降水波动事件。而12695 a B.P.时降水迅速减少,在12695~11505 a B.P.发生千年尺度干旱事件。布日敦湖地区降水变化总体趋势与北方季风边缘带其他高分辨率湖泊记录相似,但内部结构存在一定差异。在年代误差范围内,降水突变与北高纬博令-阿勒罗德（BA）间冰阶和新仙女木（YD）冰阶温度异常事件发生时间相一致。北半球夏季太阳辐射岁差周期变化、北大西洋经向反转环流（AMOC）循环速率、西风急流强度和位置等均可能导致西太平洋副热带高压位置异常偏移,进而影响东亚夏季风北部边缘带降水变化。

     

青海共和盆地达连海湖泊流域的表土孢粉研究

对青海共和盆地内的达连海湖泊流域54个样点进行植被调查及表土花粉分析,研究了植被与表土花粉之间的关系. 结果显示： 表土花粉组合可反映出该区植被的总体特征;达连海湖泊流域花粉沉积来源于整个流域植被,花粉与主要植被类型之间相关性良好,但不能完全反映出群落的建群种、优势种和盖度等. 蒿属和藜科花粉具有超代表性,禾本科表现为低代表性,蒿/藜比具有区域植被生态特点与气候指示意义,在不同的植被区域A/C变化明显;影响达连海湖泊流域表土花粉组合的主要控制因素是风力作用.     

天山南坡小尤尔都斯盆地表土孢粉初步研究

通过天山中部小尤尔都斯盆地南北方向采集的27个表土样品的孢粉分析, 探讨了孢粉和植被带的关系及盆地中美天鹅湖的孢粉来源问题. 结果表明: 孢粉组合主要成分是云杉属、 菊科、 禾本科、 蒿属、 藜科、 唐松草属、 莎草科、 水龙骨和其他蕨类孢子, 表土孢粉组合与各植被带之间有良好的对应关系.主成分分析表明, 研究区植被分布主要受温度因素控制. 上升气流和水流是影响针叶林带云杉属花粉传播的主要因素, 由山谷风从巩乃斯云杉林带来的云杉花粉受到美天鹅湖北侧小山阻挡, 沉降在湖泊以南的山坡上, 之后随降雨和雪山融水进入美天鹅湖. 大部分表土孢粉属种的空间分布与相应的植物分布一致, 而蒿属和藜科花粉百分含量在一定程度上代表了区域花粉雨的信号, 利用A/C比值重建古环境时须要谨慎.蒿、 藜花粉计数较少时, A/C比值波动较大, 计数值大于约280粒时, A/C比值趋于稳定.     

新疆艾丁湖区中全新世以来孢粉记录与古环境

内陆干旱、半干旱封闭湖泊对气候变化的响应十分敏感,是较为理想的古环境研究场所。艾丁湖位于新疆维吾尔自治区吐鲁番盆地南部,湖面海拔-154.4m,是全国最低的洼地,故艾丁湖特殊的地理位置与独特的地质环境,使其在西北干旱区环境变化研究中有着重要的意义。取自艾丁湖湖区东北方向中全新世以来两个剖面共计88个沉积物样品,通过对该剖面进行年代测定、粒度分析与孢粉鉴定统计后,根据其孢粉组合与粒度特征,发现艾丁湖中全新世的环境演变经历了两个干-湿的变化过程,并且艾丁湖地区受西风带影响明显,即中晚全新世以来气候相对比较湿润,尤其在小冰期时期受西风带影响降水增加,从而进一步揭示了西北干旱区生态演化过程以及干旱区湖泊的演化过程。     

新疆孔雀河北缘中更新世湖相沉积物的孢粉植物群初步研究

文章对新疆孔雀河北缘的西大沟剖面中更新世湖相沉积物开展ESR测年和孢粉记录研究。结果显示,该剖面湖相沉积自730kaB.P.延续到360kaB.P.。这一期间,研究区为落叶阔叶林植被,林下生长灌木和草本,低洼潮湿的地方生长蕨类孢子和藻类。植被的主要类型有栗(Castanea)、栎(Quercus)、松(Pinus)、柏(Cupressaceae)、蒿(Artemisia)、藜(Chenopodiaceae)、莎草(Cyperaceae)等,同时还含有少量的山核桃(Carya)、枫香(Liquidambar)及枫杨(Pterocarya)等亚热带孑遗植物花粉。这与前人研究发现中更新世研究区发育大湖的认识颇为一致。具体来说,组合带A(730~640kaB.P.),C(595~505kaB.P.)和E(440~385kaB.P.)阔叶树花粉含量高,而灌木和草本花粉含量低; 组合带B(640~595kaB.P.),D(505~440kaB.P.)和F(385~350kaB.P.)阔叶树花粉含量低,而灌木和草本花粉含量高,揭示中更新世研究区气候总体上呈现冷干-暖湿的气候波动特征。这一气候变化特征和模式与甘肃白水剖面多种风化指标揭示的相应时段风化强度波动可以对比,与全球深海氧同位素记录以及海平面波动也可以对比。不过,这一气候变化规律的内部驱动机制还有待进一步深入研究。     

关于库车巴什基奇克组时代的讨论

根据近年来对新疆库车前陆盆地及北部坳陷中生代主要储气层巴什基奇克组介形类、轮藻和孢粉化石的研究 ,认为该组主体的地质时代应为早白垩世中期。     

新疆东准噶尔A型花岗岩的锆石Hf同位素初步研究

新近在NewWave UP-213型激光器(LA)和Nu plasma多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICPMS)上建立了一种锆石Hf同位素分析方法,以这种新建的方法对新疆东准噶尔A型花岗岩首次开展锆石Hf同位素研究。结果表明,东准噶尔A型花岗岩有高的正εHf(T)值,变化范围为10.3~13.7。综合考虑这些花岗岩的地质背景和地球化学组成,我们认为它们的源岩主要是具亏损地幔Hf-Nd同位素组成的年轻玄武质洋壳,并在源区混入了少量陆源大洋沉积物。本文的Hf同位素结果为阐明东准噶尔地区A型花岗岩的起源提供了新的证据。     

新疆东部地区大地构造问题探讨

根据最新的航磁资料,主要探讨了新疆东部基底性质及岩相分区,指出在天山地区除普通存在古生界浅变质基底外,于吐鲁番—哈密盆地中南部深层还存在强磁性基底.库鲁克塔格地区由于元古界多为弱磁性或无磁性岩石,因而显示负磁场面貌,该区与南天山、塔里木盆地北部为区域负背景异常,推测它们为同一深部因素控制的构造区.磁场资料可清楚地圈定出塔里木地台东部边界.文中还对原中天山隆起带出现的升高变化异常提出了解释依据.     

新疆玛纳斯湖沉积柱样的古气候古环境研究

本文提供玛纳斯湖两个长约５ｍ柱样的研究结果，并据此讨论新疆西部晚第四纪古气候演化。研究内容包括沉积物的矿物组成、自生碳酸盐的稳定同位素组成、孢粉组合等；用加速器质谱（ＡＭＳ）测定碳酸盐或有机质的＾１４Ｃ年龄。讨论了δ＾１８Ｏ剖面与亚洲夏季季风的关系。柱样的研究结果表明：玛纳斯湖地区晚更新世的３７０００－３２０００ａＢ．Ｐ．气候潮湿，而后又回到末次冰期的极端干旱气候。１２０００－１００００ａＢ．Ｐ．     

西宁盆地始新世/渐新世过渡期孢粉植物群特征及其意义

始新世-渐新世之交(EOT), 全球气候急剧变冷, 由"温室期"进入了"冰室期", 是新生代以来重大气候事件之一。为了更好揭示该时期陆地气候环境变化过程及其对全球变化的响应机制, 本文选取位于青藏高原东北缘西宁盆地始新世/渐新世过渡期的地层, 通过距离西宁市区约7km的塔山村一带(36.5°N, 101.8°E) 的塔山剖面马哈拉沟组中的孢粉样品分析, 建立了两个孢粉组合, 自下而上为:Ⅰ Nitrariadites-Meliaceoidites-Quercoidites(35.4~33.9Ma), Ⅱ Quercoidites-Labitricolpites-Qinghaipollis(33.3~33.2Ma), 表明西宁盆地植被由晚始新世的暖温带半干旱的疏林灌丛、疏林, 在早渐新世向干旱的温带疏林草原的转化, 指示该区域在33.9~33.3Ma期间气温明显下降并伴随干旱化持续现象。西宁地区该植被变化可能是对EOT时期全球变冷事件的响应。     

新疆吐哈盆地侏罗系旋回地层的初步研究

应用新疆吐哈盆地侏罗系 4口井 7个组的伽玛测井资料 ,进行高分辨率旋回地层的研究。结果表明 :依据412 .9ka的偏心率旋回 ,7个组旋回堆积速率 ( AR)的平均值为 0 .15 2 9m/ka,它与北美东部上三叠统 4个组合的Mc L aughlin旋回 AR平均值 0 .16 39m/ka相接近。本区与准噶尔盆地郝家沟八道湾组的野外剖面旋回地层对比 ,两者的优势旋回量度时间大体一致。吐哈盆地侏罗纪地层中在大约 3～ 10 m厚度、相当 2 0～ 6 0 ka时间的范围内有小规模的气候变化 ;而在 5 0～ 75 m厚度、约相当 10 0和 42 0 ka的时间中 ,又会出现较大的气候变化。     

新疆博尔塔拉盆地含油碎屑岩的初步研究

在新疆博尔塔拉中亚型地洼盆地第三系地洼构造层中首次发现油浸碎屑岩，经气相色谱、红外光谱及有机质谱的初步分析．确认存在丰富的有机质，主要成分为饱和烷烃。表明地层中有生油和聚积的过程，这将为在该地洼区进一步开展找油（气）工作提供方向。     

云南鹤庆古湖晚更新世的孢粉记录及其古气候学意义

本文通过鹤庆古湖沉积物的孢粉记录对该区晚更新世的古植被和古气候进行了恢复。该区末次间冰期和末次冰期内部气候波动性特点与深海氧同位素记录有着较好的可比性,反映在全球变化的背景上,气候的不稳定性同样在本区有明显的响应。而且不同季风区气候资料对比也表明,本区冷湿和暖干的气候组合具有明显的区域特征,末次冰期该区夏季锋面降水增多,而间冰期则与之相反。造成这种区域环境效应的原因,与西南季风区大气环流的复杂性、云贵高原的地貌部位以及由青藏高原地表反照率引起的热力学和动力学过程有关。