广州城区晚全新世环境变迁与人类活动

对广州市越秀区解放中路考古遗址剖面进行了年代学、岩性、硅藻和软体动物鉴定等研究,发现广州珠江北岸古城区南部在先秦时期为河道及河口湾湿地/洼地;因河流-河涌的淡水注入使河口盐度降低,故而沉积物中未见较高盐度的微体生物,仅发现了河口型咸水-半咸水硅藻;此时堆积的贝壳大多为淡水种,半咸水种少见,表明先秦(东周)时期,广州地区...     

贵州草海近21ka以来有机地球化学记录反映的古环境变化

草海位于黔滇交界,主要受印度夏季风的影响,其湖沼沉积物记录了中—晚第四纪的环境变化历史,是研究第四纪环境和季风演变的良好载体。本研究选取的南屯NT03钻孔,岩心长405 cm,在放射性碳同位素(AMS14C)测年基础上建立了年代序列,并进行了沉积物的色差值(L*)、烧失量(LOI550)、总有机碳(TOC)、碳氮比(C/N)和有机稳定碳同位素(δ13Corg)等古环境替代指标的测试。实验结果显示,L*、LOI550和TOC等3个有机碳含量指标同步变化,共同指示该钻孔序列经历了3个沉积环境演变阶段,即末次盛冰期晚期(21—15 cal ka BP)河流—冲积相沉积阶段、冰消期至早中全新世(15—4 cal ka BP)高湖面湖泊—沼泽相沉积阶段和晚全新世(4 cal ka BP以来)洪冲积相沉积阶段。近2万年以来草海湖沼面积经历的收缩→扩张→收缩演变过程与石笋氧同位素变化基本吻合,表明季风降雨是引起草海湖泊水体和周边生态系统变化的主要因素。δ13Corg指标变化范围为-29. 28‰～-24. 19‰,表明草海盆地周围植被组成在末次盛冰期以来C4草本虽然略有增加,但均以C3植物为主。同时,TOC和δ13Corg指标证明了B/A冰消期暖事件对盆地边缘区的湿地泥炭富集起到关键作用,而多指标揭示了近4 ka以来水域变浅并发展成为冲积环境的过程,也可能与石笋记录的夏季风减弱所带来的降水量减少有关。     

珠江三角洲晚第四纪沉积序列及其对海侵过程的响应

地处南海北部的珠江三角洲在晚第四纪以来经历了数次海面升降过程,沉积了多套海相、陆相及海陆交互相地层,为研究河口海岸带地区的沉积模式及古环境演变过程提供了良好的研究材料。以江门GC088孔岩芯为主要研究材料,通过岩相分析、粒度分析、磁化率、微体古生物学及年代测试分析等手段,结合区域内其他第四系钻孔剖面资料,综合揭示了珠江三角洲江门新会地区晚更新世以来地层沉积序列及沉积环境演变过程,主要得出如下结论：(1)新会地区第四系存在河床相、潮控河流相、河口湾相、三角洲前缘相、潮坪相、三角洲平原相6种沉积相及风化形成的花斑黏土层;(2)通过本文新获取的¹⁴C和OSL年代测试结果并综合对比区域内其他钻孔的测年结果建立了新会地区晚第四纪以来的年代框架,认为珠江三角洲普遍存在2次海侵-海退旋回过程,且下海侵旋回的年代应归属于MIS 5;(3) GC088孔多指标分析结果呈现出较好的周期性,与海平面变化曲线变化较一致;结合区域内部分钻孔沉积相变化及其他各类指标结果(如元素比值、孢粉、有孔虫等),揭示了珠江三角洲MIS 5阶段可能存在次一级海平面波动。本研究结果表明珠江三角洲晚更新世的沉...     

贵州草海近21 ka以来有机地球化学记录反映的古环境变化*

草海位于黔滇交界,主要受印度夏季风的影响,其湖沼沉积物记录了中—晚第四纪的环境变化历史,是研究第四纪环境和季风演变的良好载体。本研究选取的南屯NT03钻孔,岩心长405 cm,在放射性碳同位素(AMS¹⁴C)测年基础上建立了年代序列,并进行了沉积物的色差值(L^*)、烧失量(LOI550)、总有机碳(TOC)、碳氮比(C/N)和有机稳定碳同位素(δ13Corg)等古环境替代指标的测试。实验结果显示,L^*、LOI550和TOC等3个有机碳含量指标同步变化,共同指示该钻孔序列经历了3个沉积环境演变阶段,即末次盛冰期晚期(21—15 cal ka BP)河流—冲积相沉积阶段、冰消期至早中全新世(15—4 cal ka BP)高湖面湖泊—沼泽相沉积阶段和晚全新世(4 cal ka BP以来)洪冲积相沉积阶段。近2万年以来草海湖沼面积经历的收缩→扩张→收缩演变过程与石笋氧同位素变化基本吻合,表明季风降雨是引起草海湖泊水体和周边生态系统变化的主要因素。δ13Corg指标变化范围为-29.28‰~-24.19‰,表明草海盆地周围植被组成在末次盛冰期以来C4草本虽然略有增加,但均以C3植物为主。同时,TOC和δ13Corg指标证明了B/A冰消期暖事件对盆地边缘区的湿地泥炭富集起到关键作用,而多指标揭示了近4 ka以来水域变浅并发展成为冲积环境的过程,也可能与石笋记录的夏季风减弱所带来的降水量减少有关。     

西江―北江及珠江三角洲汇流区全新世 泥炭腐木层时空分布与环境变化

西江和北江及珠江三角洲西北部汇流区广泛发育全新世的泥炭-淤泥腐木地层,结合剖面的沉积相特征和14C测年数据,对全新世沉积环境和含腐木地层的分布和环境变化进行探讨,获得以下认识：1）在西江和北江下游海侵北界以上的陆相沉积序列中,厚层泥炭主要形成于中晚全新世（7.5―1.5 cal. ka B.P.）,集中堆积时间为5.0―1.5 cal. ka B.P.;2）珠江三角洲全新世海侵对三角洲边缘区陆相泥炭沼泽的形成起决定性作用,早全新世（约9―7 cal. ka B.P.）三角洲西北端的高速率河口相粉砂黏土沉积为后来的半咸水沼泽发育奠定了淤泥深厚的物质基础,而西江―北江下游陆相洪冲积或河漫滩沉积则在8 cal. ka B.P.左右开始发育,也为之后的水松泥炭沼泽繁盛奠定了基础;3）三水西南一带是中全新世西江―北江下游泛滥平原至古河口湾的过渡区,潮汐流与河流的双重作用是造成三角洲边缘区大面积泥炭沼泽湿地形成的主要原因;4）泥炭湿地生态环境大多在2.0―1.5 cal. ka B.P.前后在西江和北江被高位洪水平流沉积物埋藏,而在三角洲区域多被泛滥平原洪积物覆盖。多数剖面泥炭腐木迁移的原因与三角洲的快速加积作用导致的潮流与河流空间位置平衡被破坏和水文条件改变有关,晚全新世不断增强的人类农业活动和森林破坏与水土流失也是导致三角洲天然沼泽湿地消失的重要原因。     

珠江三角洲全新世海-陆沉积模式转换及其年代

全新世是现代珠江三角洲平原形成的重要阶段,西江、北江和东江的河流物源为全新世海-陆交互相沉积提供了最主要的物质来源。然而,珠江三角洲早全新世以来的海进-海退沉积序列反映的沉积速率变化,以及退积-进积过程和起始年代因三角洲地区复杂的地形地貌而存在时空差异。此外,许多地点钻孔揭示出海-陆沉积模式转换过程中存在大量的沉积间断。本文对珠江三角洲的两个典型钻孔进行了详细的岩性、粒度等环境指标的分析,结合区域内20余个钻孔的横向对比,对全新世的海-陆沉积环境与模式转换进行了深入探讨。结果表明,全新世海相沉积底部年代为穿时性分布,在伶仃洋约为11 kaBP,海侵沿着深切河谷深入到番禺-三水一带的年代延迟至9～8 kaBP;高海面期不同地点存在三角洲前缘相的河口湾、潮坪等多种沉积环境,同时,早—中全新世三角洲前缘沉积环境受到古地形影响,在一些地点存在许多极高沉积速率的堆积体（可达～4 cm/a）。全新世沉积由海进的退积模式转变为海退的进积模式在大量钻孔中都有明显体现,通常表现为细粒组分的粉砂含量增多,磁化率快速升高,海洋有孔虫含量降低等;其沉积环境通常由滨海相转变为网状水系下的分流间湾、决口扇或河流冲积相。由潮汐作用为主的三角洲前缘沉积模式转换至平原相的发生时间主要集中在4～3 kaBP,并且许多地点的沉积动力转换的接触界面表现为明显的沉积间断,即晚全新世强烈的河流冲积和三角洲平原快速推进导致对原先较老沉积物的侵蚀作用。     

珠江口岛屿全新世沙堤的年代与沉积环境

通过对珠江口岛屿小型海湾如珠海淇澳岛和澳门黑沙滩一级阶地上的古沙坝/沙丘进行光释光（OSL）年代测定、粒度分析,结果表明,全新世潮间带砂体沉积的底部年代根据光释光测年结果和沉积速率推算,超过9 ka。海岸带形成的古沙坝或风成砂质沉积的光释光测年结果大部分老于新石器文化堆积的器物年代,表明全新世高海面期砂质滨海相沉积的形成先于新石器人类活动遗迹。潮间带砂质滨海相沉积的上覆地层常在6.5 ka左右快速转变为潮上带的风成沉积-人类活动混合堆积,导致文化层中沉积物粒度分选变差,参数波动较大。淇澳岛小沙澳湾9―4.3 ka的滨海相砂质沉积的顶部目前位于海拔＋4.8 m,这一高程可能与构造抬升运动有关。     

晚更新世以来珠江三角洲地层层序再分析及新构造运动新认识

普遍认为珠江三角洲存在上、下两个海侵—海退旋回,对下旋回有30～50 ka(MIS3)和约120 ka(MIS5)之争.通过近1万个钻孔资料,提取了20余个典型钻孔岩心数据,运用生物地层学、年代地层学和层序地层学等方法,重新划分了层序及沉积相,并与深海氧同位素阶段进行对比,识别出SB3(基岩深度风化壳)、SB2(花斑黏土层2)和SB1(花斑黏土层1)等层序边界,分别对应于MIS6,4(或4～2),2等3次低海面期,并将三角洲沉积分出下、中、上3层.认为250 ka以来珠江三角洲最大平均下沉速率约为0.34 mm/a.下沉前,为星罗棋布的低矮山地+宽阔台地+"过路河"的亚热带准平原地貌景观,掀斜下沉后,被厚度不等的晚更新世以来松散沉积层覆盖.     

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。

     

贵州西部晚全新世植被演替、气候变化与火灾历史

贵州西部位于北亚热带云贵高原山地湿润-半湿润气候区,西南季风是该区域水汽来源的主要气候系统。贵州六盘水娘娘山有连片分布的垫状泥炭沼泽沉积,较完整记录了过去的植被和气候历史,是研究气候-植被-火灾-人类活动变化的理想场所。本研究以六盘水娘娘山1999 m海拔的一处泥炭湿地钻孔上部52 cm岩芯为研究材料,通过AMS ¹⁴C测年获得年代框架,采用孢粉和炭屑分析,重建了该地区晚全新世气候变化和人类活动叠加影响下的植被演替及火灾活动历史。结果表明：3500~3100 cal.a B.P. 期间,当地亚热带常绿阔叶林繁盛,火灾活动为气候控制为主的森林火灾,但火灾活动并未改变阔叶林的总体面貌;3100~600 cal.a B.P. 期间,气候呈变干趋势,阔叶类木本植物显著减少,当地植被从亚热带常绿阔叶林转变为疏林草地和针叶类疏林,极可能是趋于冷干的气候环境的结果;大约600 cal.a B.P. 之后,当地植被演变为开阔林,同时,出现大颗粒炭屑(>125 μm)以及伴人花粉的明显增加,表明人类农业活动高强度的刀耕火种已经扩张到较高海拔山区。区域对比显示,西南地区在3500 cal.a B.P. 以来,主要以区域性火灾为主,而3100 cal.a B.P. 以后的火灾活动受到气候变干和人类活动的双重影响,特别是600 cal.a B.P. 以来,人类活动(刀耕火种)成为局地火灾和植被更替的主要因素。