末次盛冰期和全新世大暖期呼伦贝尔沙地的环境变化

呼伦贝尔沙地保存的风沙层-古土壤沉积序列,是认识过去环境变化的重要地质记录.沙地沉积具有速率快、沉积与侵蚀并存的特点,因此,通过大量独立的光释光年代控制对不同的剖面进行拼接,可以重建沙地在千年尺度上干湿变化过程以及特征时期的边界.本文获得了呼伦贝尔沙地8个沉积剖面的47个光释光年代和近200个样品的环境代用指标数据,结合已发表文献资料,揭示了16ka以来呼伦贝尔沙地千年尺度的干湿变化,并估算了末次盛冰期(LGM)和全新世大暖期(HO)沙地流沙的边界.初步认为,LGM期间,呼伦贝尔沙地相对于现代沙带边界,最远向北移动了约60km,向东移动了约50km,并且南北沙带之间的区域全部沙化;LGM期间沙漠化面积达到22337km2,相对现代沙漠化面积扩大了约2.7倍.而在HO期间,整个沙地被植被所固定,发育砂质古土壤层,只在局部区域存在短暂的风沙活动.     

末次盛冰期和全新世大暖期中国北方沙地气候定量重建初探

中国北方典型沙地处于东亚季风边缘区半干旱气候带,对气候变化响应敏感.本文对已有的该区域古气候记录文献资料进行整理分析和评估,对末次盛冰期与全新世大暖期两个特征时间段的古温度与古降雨量空间格局进行定量化重建,获得了其分布特征.结果表明,在末次盛冰期(约26 ～ 16ka)温度降低了5～11℃,变率为60％～200％,降温极值在黄土高原南缘;降雨量减少180 ～ 350mm,变率为50％左右,东北地区降雨量变化不大.在全新世大暖期(约9 ～ 5ka),温度升高了1.0 ～3.5℃,变率为20％～130％;降雨量增加了30 ～ 400mm,变率为10％ ～120％,其中存在一些需剔除的奇异点,从东部沿海向西北内陆降雨量增幅有加大趋势.上述结果为进一步探讨中国北方干旱-半干旱区古气候变化机理、检验东亚季风区古气候数值模拟结果等提供了定量化数据.     

末次盛冰期和全新世大暖期新疆地区沙漠边界移动初探

位于新疆地区的塔克拉玛干沙漠、库姆塔格沙漠和古尔班通古特沙漠是我国沙漠的重要组成部分,它们在末次盛冰期以来的空间变化受气候影响[1-3].本文基于野外观察分析,结合实测数据和前人的研究资料,尝试重建这3个沙漠在末次盛冰期(LGM)和全新世大暖期(HO)的空间变化.沙漠边界内外有确定测年的晚第四纪沉积,尤其是含有风成沙、黄土的沉积序列,是指示沙漠扩张和收缩的重要标志[1-4].可以认为,在现代沙漠边界外围LGM时期的风成沙往往是沙漠扩张的证据;在现代边界内HO时期的黄土堆积往往揭示了沙漠收缩与沙丘固定.     

5 ka BP以来阿尔金山北缘冲洪积扇沉积环境变化和戈壁动力过程初步研究

中国西北干旱区有大面积的戈壁地貌,但对其形成过程的研究不多。阿尔金山北缘的沉积物记录着临近戈壁地貌的发育过程。选择甘肃敦煌南湖绿洲附近的山水沟剖面作为研究对象,在独立的光释光测年基础上,通过对比分析粒度特征、磁化率和有机碳同位素值变化,探讨5 ka BP以来阿尔金山北缘戈壁沉积动力过程及其环境控制因素。结果表明：戈壁发育进程具有波动性,戈壁沉积动力在百（千）年时间尺度上受到环境因素制约,在2.67～3.57 ka BP和1.65～1.95 ka BP干热气候条件下,沉积物搬运动力较弱,戈壁发育受限;在4.27～4.84 ka BP时期水量较大,戈壁发育范围较广,属于扩张阶段。这一结果初步揭示了戈壁地貌演化与气候环境变化的联系。     

南洛河流域洛南盆地表土孢粉与植被的关系

选取南洛河上游洛南盆地10 种植被类型下40 处样点表土苔藓开展孢粉与植被关系的研究.结果表明,表土中孢粉组成能很好地反映植被类型.森林表土中乔木植物花粉含量平均值大于40%,且有较高含量的中华卷柏孢子;疏林草原、灌丛群落中乔木植物花粉平均含量分别为13.2%和16.6%,灌木植物花粉相对草丛群落含量较高;草丛群落和农田中乔木花粉平均含量均<10%,草本植物花粉>80%,灌木植物花粉<1%.洛南盆地表土孢粉总浓度平均为1.42×10⁵粒/g,与植被覆盖度关系较弱,而与植被类型有一定联系,能辅助植被类型的辨识.聚类分析和PCA分析都能较好区分森林和非森林植被,前者能较好地区分松林和混交林,后者能较好地区分农田和灌、草丛植被,且比聚类分析更加稳定.松属、栎属等乔木花粉具有较强的扩散能力,能指示区域植被,松属没有表现出很强的超代表性,栎属具有低代表性;蒿属花粉与植被覆盖度间的相关关系较差,具有明显的超代表性,其大量出现与人类的干扰有一定的联系,禾本科花粉具有很好的植被指示性和低代表性,藜科花粉的高含量主要指示了高强度的人类活动;中华卷柏孢子在地层中的大量出现具有指示森林或松林环境的意义.     

洛南黄土有机碳同位素组成及其与洛川、西峰黄土对比

以往黄土-古土壤碳同位素的研究主要集中在东亚季风控制的干旱-半干旱黄土高原中北部地区,而对于秦岭南部暖温带季风性半湿润气候区黄土-古土壤序列有机碳同位素的研究鲜有报道。对比两种气候条件下的黄土有机质碳同位素组成可更广泛和深入地认识黄土碳同位素所指示的生态环境变化。为此,本研究选取了位于秦岭南麓的洛南上白川、刘湾两剖面,剖面厚度分别为74m和10m,以20cm间距采集上白川剖面38个样品,刘湾剖面51个样品。采用高温灼烧氧化法对全部样品有机质碳同位素组成进行测定,并将结果与黄土高原中部洛川和西峰剖面有机质碳同位素进行了对比。结果表明：  上白川剖面有机碳同位素( δ¹³C_org.)的变化范围为-24.43‰～-21.30‰,刘湾剖面的变化范围为-24.70‰～-20.52‰,洛川剖面的变化范围为-23.37‰～-18.72‰, 西峰剖面的变化范围为-23.68‰～-19.47‰。末次间冰期位于半湿润地区的上白川和刘湾剖面有机碳同位素峰值较半干旱地区洛川、西峰剖面偏负1‰～2‰,即上白川和刘湾剖面有机碳同位素峰值分别较洛川剖面的峰值偏负1.8‰和1.9‰,较西峰剖面的峰值偏负1.3‰和1.4‰。因此,该区的植被覆盖应是以C₃植物为主的C₃和C₄混合草原植被类型;   从整体上来看,洛南剖面古土壤层碳同位素较相邻黄土层的碳同位素偏正,因此,古土壤形成时期C₄植被相对比例增加。末次间冰期洛南上白川和刘湾剖面有机碳同位素峰值较洛川、西峰剖面的峰值偏负1‰多,表明受东亚季风控制的半干旱-半湿润的黄土区,暖季节降水对C₄/C₃植被相对比例增加的趋势和幅度均具有明显的影响,主要表现在暖季节降水的增加有利于C₄植被相对比例的增高,同时降水的季节性分布和/或降水量的增多影响土壤有机碳同位素所记录的C₄植被相对比例及其增加幅度。     

采用华山松树轮宽度重建秦岭东缘近百年冬半年温度

建立了秦岭东缘高海拔华山松树轮宽度年表,年表的可靠时段是从1911年到2005年(子样本强度大于0.8),基于此年表重建了秦岭东缘过去百年来冬半年(上年12月到当年4月)温度变化,重建方程的方差解释量为51%。重建序列有3个温暖时段： 1938～1944年,1958～1967年和 1998～2005年; 两个冷时段： 1945～1957年和 1968～1976年。自1968年以来,温度开始上升,但温度变化幅度未表现出明显异常。秦岭东缘和华北、华中及华东邻近,本文重建的温度序列与这3个区域的温度变化在低温、高温时段对应一致,而且相关显著,都表现出自1970s以来的升温趋势。表明在秦岭东缘采用高海拔华山松重建冬半年温度具有很大的潜力。     

黄土高原黄土粒度组成的古气候意义

对黄土高原西北 东南方向一条断面上 3个末次间冰期以来的黄土沉积剖面进行了间隔 5cm的粒度测量 ,分粒级研究了各颗粒组分的古气候意义 .结果表明 ,黄土高原黄土粒度组成中不同粒级组分的古气候意义不同 ,并且各粒级组分界线随着研究地区的不同而发生变化 .同时发现 ,黄土粒度分布中可以分离出具有全球的和区域的古气候意义的颗粒组分 .其中较粗颗粒含量变化与东亚冬季风强度变化正相关 ,它具有全球的古气候意义 ;较细和细颗粒含量变化与东亚冬季风强度变化反相关 ,这些颗粒含量可能与粗颗粒的沉降量变化和风化成壤作用强度变化相关 ;粗颗粒组分含量变化具有区域的古气候意义 .     

晚新生代红粘土的粒度分布及其指示的冬季风演变

晚新生代黄土高原红粘土的粒度分布具有明显的三峰分布 ,分别在 2～ 2 0、2 0～ 10 0和 0 .0 4～ 1μm出现峰值 ,每个峰值对应于不同的形成过程 ,与晚第四纪黄土一致。方式 C粒子 (0 .0 4～ 1μm)可能代表本底气溶胶粒子的沉积物 ,方式 A粒子 (2 0～ 10 0μm)代表冬季风尘暴搬运的大气粉尘 ,方式 B粒子 (2～ 2 0μm)代表冬季风正常搬运的大气粉尘。红粘土的粒度分布表明 ,东亚冬季风环流而非北半球西风环流控制着红粘土物质的堆积过程。红粘土中 >19μm的粗粒子组分指示了东亚冬季风演化历史 :6 .5 Ma BP冬季风开始发育 ,5 .2～ 4.5 Ma BP冬季风减弱并达到最低值 ,4.5～ 3.6 Ma BP冬季风由弱变强 ,3.6～ 2 .6 Ma BP冬季风快速增强并达到最大值。     

皖南风尘堆积序列氧化物地球化学特征与古气候记录

根据安徽宣城向阳剖面64个样品系统的氧化物地球化学测试结果,分析讨论了皖南更新世风尘堆积序列氧化物地球化学特征及其所记录的气候变迁规律。结果表明：该区气候总体上以湿热为主,淋溶及氧化作用较强;近0．8Ma以来经历了8次大的干冷-暖湿气候旋回,显示本区中、晚更新世气候变迁具有全球一致性特点;中更新世以来本区气候演变的总趋势是由湿热向偏于偏凉发展。