湖泊水文学

湖泊水文学是一门基础性与应用性密切结合的学科,既是水文学的一个独立分支,又是综合湖泊学的重要组成部分。中国历史文献《禹贡》、《山海经》、《水经注》、《古代图书集成》、《行水金鉴》等就已记录了我们祖先了解、利用湖泊资源以及同水害作斗争的生产实践。近代湖泊水文学始于19世纪末和20世纪初,以系统搜集各种湖泊水文信息并进行定量分析为基础。其代表著作有瑞士F·A·Forel教授1892—1904年的《日内瓦湖:湖泊志》(三卷)和《湖泊学手册 普通湖泊学》,俄国学者1896年的《陆地水—湖泊》,欧美学者A·E·Birge和C·Juday1911年的《威斯康辛内陆湖泊》,日本湖沼学家吉村信吉在20世纪40年代初的《湖沼学》,以及20世纪50年代的《湖泊学概论》和G·E·Hutchinson的《湖沼     

湖泊沉积

湖泊沉积学是湖泊学和沉积学的交叉学科,本世纪80年代以来,随着全球科学和环境科学的迅速发展,研究湖泊沉积的意义和蕴含的潜力不断地得到认识和开拓,湖泊沉积学已逐渐成为国内外地球科学家共同瞩目的新领域之一。 首先,湖泊是陆地水圈的组成部分,与大气圈、生物圈和岩石圈有着不可分割的联系,是各圈层相互作用的连接点。另外,湖泊又是一个相对的独立体系,经历了较长的地质历史,加上湖泊本身的规模一般较小,对流域的气候环境的波动十分敏感,造成湖泊的扩散或收缩、湖水的     

高分辨率古环境指示器--湖泊纹泥研究综述

作为高分辨率古环境指示器,湖泊纹泥在重建晚第四纪特别是近代全球环境变化中具有特殊的地位和意义。纹泥携带的各种季节信息反映了区域生物学、地球化学、沉积学对季节性驱动力的响应,而且纹泥本身可以提供反映沉积环境和气候变化的精确计年,近３０年来湖泊纹发展历史表明,纹泥的应用主要集中于以下三个方面：纹波计年、纹泥厚度变化和纹泥沉积物分析,其中纹 精确测年是一切应用的基础。可以看出,在古环境研究中,纹泥作为一     

我国湖泊环境演变及其成因机制研究现状

湖泊沉积忠实地记录了湖泊环境变化的各类信息.不同时问尺度的湖泊环境变化分别受到构造、气候与人类活动三个方面的驱动机制的影响.影响中同湖泊环境变化的最主要的构造运动是青藏高原的隆升;气候变化的影响主要是东亚季风系统带来的一系列作用;而人类活动的影响则比较复杂,不仅有流域植被、土壤性质的改变导致输入湖泊物质的变化,也有人类活动直接改造湖泊,如围垦、封堵等.准确地分析湖泊环境变化的各种过程与规律,特别是定量刻画人与自然相互作用下的湖泊环境响应过程与驱动机理,是当今科学界的热点.     

重力取样器取样技术研究

在湖泊环境研究中，淤泥质沉积物取样是一项很重要的工作，样品的取心率和原状性直接影响了环境研究的结果。重力取样器是获取湖泊、水库等水域浅层湖泊沉积物的一种经济有效、操作简单的常用工具。因此研究重力取样器的取样技术对环境研究具有积极的意义。研究了重力取样器的取样技术，并在此基础上成功设计了一种便携式的重力式取样器，非常适合环境研究机构的沉积物取样工作。     

湖泊沉积物的矿物组成、成因、环境指示及研究进展

湖泊沉积物是不同地质、气候、水文条件下各类碎屑、黏土、自生/生物成因矿物以及有机物质等的综合体。沉积矿物蕴含着丰富区域和全球环境演变信息,如湖水的化学组成、流域构造、气候、水文以及人类活动的相互作用等。相关信息可以赋存在矿物外部微形貌、内部微结构、化学组成、物理和化学性质、同位素组成、谱学特征、成因以及共生组合等方面。因此,湖泊科学的许多关键课题都离不开矿物学,特别是在利用湖泊沉积物进行区域及过去全球变化研究中,深入的机理研究归根到底都要涉及矿物学,如流域化学风化作用、粒度组成、生物壳体化学组成、测年材料的选择等。然而,由于湖泊沉积物中矿物的多源性、复杂性,如何有效提取和解译其中的环境信息,是一项长期困扰研究者的课题,湖泊沉积矿物学的研究往往被许多研究者所忽视,中国的相关研究也较为薄弱。笔者综述了湖泊沉积物中碎屑、黏土、自生/生物矿物的矿物组合、特征、成因在（古）环境反演中的作用及最新研究进展,提出除了继续加强对湖泊沉积物中矿物来源、成因和古环境示踪的深入研究以外,矿物相间的转变及其对湖水和孔隙水组成的响应、一些非晶质或隐晶质及低丰度矿物相在湖泊化学和动力学中的作用也是很有潜力的研究领域,最后提出了研究中存在的一些问题、面对的挑战以及对研究前景的展望。     

青藏高原湖泊沉积物色素与湖泊环境的响应

本文通过对青藏高原湖泊表层沉积物色素、有机碳含量和环境因子的测定和分析,初步探讨了青藏高原湖泊中色素的来源特征和该地区湖泊浮游植物群落组成结构等信息。结果表明,青藏高原湖泊沉积物TOC含量多在4%~6%之间,藻类植物是沉积物色素的重要来源。颤藻科和蓝藻科在青藏高原湖泊浮游植物中生长优势明显,颤藻科在数量上相对蓝藻科有明显优势。青藏高原湖泊溶解氧(DO)、电导率(SC)对湖泊中藻类生长状况影响明显,其中SC的升高对该地区湖泊中藻类生长有抑制作用。     

黄河源地区优云湖相地层环境代用指标反映的古环境变化

通过对黄河源地区优云湖相地层剖面的研究,综合分析了剖面的粒度、碳酸盐含量、磁化率、TOC、N和C/N比值环境代用指标,获得了这一地区中更新世中晚期古湖泊环境变化记录。结果显示该古湖泊465～219 kaB.P.期间可能经历了深湖-滨浅湖-深湖-浅湖-深湖5个湖泊演化过程。465～435.2 kaB.P.期间,降水量较多,入湖径流多,气候比较冷湿,为深湖环境;435.2～367.3 kaB.P.期间,入湖径流减少,湖水水动力减弱,环境温度较低,湖泊营养状态较差,有机物主要是陆源物质,为浅湖环境;367.3～284.6 kaB.P.期间,环境温度逐渐增高,湖泊的营养状态好转,湖泊水体体积逐渐增大,为深湖环境;284.6～228.2 kaB.P.期间湖泊为浅水环境,但环境温度低,湖泊的营养状态差,湖泊水体体积逐渐增加,后期向深湖转变;228.2～219.0 kaB.P.期间,环境温度低,湖泊的营养状态差,湖泊水体体积逐渐增加,为深湖环境。优云地区中更新世中晚期的环境代用指标在约370 kaB.P.和约250 kaB.P.发生突变,这两次突变分别与深海氧同位素曲线MIS11向MIS10转变时期和MIS8向MIS7转变时期相对应,反映该区及青藏高原东北部的气候环境演变特征具有全球变化特征。     

沉积物污染和环境沉积学

环境沉积学着重研究人类活动与沉积循环（包括风化作用、侵蚀作用、沉积作用和早期成岩作用）相互间的影响,寻求人类与自然协调发展的更佳方式。现在,全球河流、湖泊和海洋中沉积物污染严重,沉积学家应予以关注并为解决由此所产生的环境问题做出贡献。实际上,为了对沉积物环境质量进行评估和治理被污染的环境,需要沉积学家去研究污染物的时空分布与岩相、沉积相和沉积体系之间的相互关系,研究污染物在沉积作用和早期成岩作用中的行为,研究沉积物中污染物的存在形式等重要课题。     

喀斯特流域湖泊碳的生物地球化学循环

湖泊内部的元素循环、能量流动、CO2动力学与营养状况的关系等都是控制环境变化的关键过程;C是其核心元素,对变价元素的界面循环、营养元素的生物有效性、湖泊水环境变化等都有重要意义.     

青藏高原北缘哈拉湖近800年来 湖泊沉积及其环境意义*

文章以青藏高原北缘高山祁连山湖泊——哈拉湖作为研究对象,利用放射性核素²¹⁰ Pb和¹³⁷ Cs测年资料,通过对此高海拔湖泊沉积碳酸盐氧碳同位素、碳酸盐含量、总有机碳含量、磁化率等环境代用指标的分析,揭示了这一地区近800年来的气候环境变化过程。分析表明哈拉湖记录的气候环境变化经历了3个阶段:1206~1700A.D.环境较为寒冷、湿润,并有持续变湿的趋势;1700~1920A.D.环境由冷湿的状况趋向温暖干旱,1771年之后,环境保持相对稳定;1920~2002A.D.是自1206年以来最为温暖干旱的阶段。     

气候环境变化的湖泊沉积学响应

湖泊沉积可作为气候和环境变化的信息库,它能提供时间分辨率高达百年至十年的气候变化信息。湖泊沉积能灵敏地反映与地球轨道力变化相关的气候效应,以及在此背景上叠加的非线性气候事件。湖泊沉积与其中的古生物组合、元素同位素组成是古气候环境的重要替代指标,为检验大气动力学气候模型和进一步改进模型,预测未来气候提供了依据。     

遥感技术在湖泊环境研究中的应用

近10年来湖泊的研究内容不断拓展,研究方法不断完善,研究工作取得了丰硕的成果。遥感技术作为科学、快速的调查和监测手段,在湖泊环境研究领域中得到了广泛的应用。本文主要介绍国内外遥感技术在湖泊水质监测、湖泊水文参数测试、湖泊变迁调查、湖冰监测、湖泊利用调查、湖泊地质环境调查、湖区生态环境调查、古湖与考古调查等8个方面的主要研究进展。同时,综合评述了各种遥感数据源、各类遥感信息提取技术在湖泊环境研究领域的应用前景。      

三万年来可可西里地区湖泊环境演化序列

可可西里地区位于青藏高原的腹地,以可可西里地区综合科学考察资料为依据,通过湖泊沉积物层序-年龄事件与近代冰川活动遗迹的对比研究,建立了环境变化的物性柱综合剖面及其时序性,将32000aB.P.以来可可西里地区湖泊环境演化序列划分为7个旋,为深入认识青藏高原环境变迁提供新的信息。     

ICDP湖泊科学钻探进展

气候变化与全球环境是地学界的热点之一。最能反映全球或局部气候变化与环境的高分辨率沉积记录大多保存在大陆内部的湖相沉积中,特别是具有较长寿命的湖相沉积中。因此,湖泊环境科学及湖泊环境科学钻探作为开展此类研究最为直接的技术手段,一直以来都受到国内外学术界的高度关注。在介绍湖泊科学钻探技术难点的基础上,以国际大陆科学钻探计划(ICDP)资助的已完成的12个湖泊钻探项目为例,对2000年以来ICDP在气候变化与全球环境研究领域的重要进展进行了综述,并对未来的主要湖泊科学钻探计划进行了简要的概述。     

古湖泊学研究——以桦甸断陷盆地为例

古湖泊学是研究湖泊系统历史演变的科学,是一门综合性很强的地球科学。本文综述了古湖泊学的定义、研究现状及常用的研究方法,并以吉林桦甸古近纪断陷含油页岩湖盆为例进行了应用。桦甸盆地为小型半地堑盆地,盆地南缘F1断裂控制了古近系湖泊演化特征。桦甸盆地富含油页岩资源,具有开展古湖泊学研究的优势条件。桦甸油页岩具明显的黑白相间的双层结构特征,有机质条带和陆源碎屑颗粒呈现良好的韵律互层,有机质呈现褐色或黑色条带,夹杂石英、长石颗粒的粘土矿物呈白色条带。根据泥岩和油页岩的有机碳含量垂向变化特征,桦甸组古湖泊生产力演化趋势为:中部含油页岩段＞上部含煤段＞下部含黄铁矿段,反映油页岩沉积时,湖盆古湖泊生产力最高。根据油页岩岩石学特征、V/(V＋Ni)、Sr/Ba和B/Ga等元素比值分析,中部含油页岩段时期,表现出一种淡水与半咸水—咸水交替变化的沉积演变过程,可以形成一定程度的盐度分层,使底层水处于缺氧环境,有利于有机质的保存。随着古湖泊学的不断发展,它已经在油气资源勘探开发及全球环境与气候变化等领域发挥了重要作用,但仍存在一些理论及方法问题需要湖泊地质工作者的不断努力与探索。     

中国湖泊沉积记录的环境演变:研究进展与展望

综合分析了８０年代后期以来中国湖泊沉积与环境演变研究的新进展,着重对湖泊沉积记录与亚洲古季风变迁、青藏高原湖泊沉积与环境演变、人与自然相互作用的湖泊响应等方面进行了扼要综述,指出今后研究的方向是：湖泊沉积环境指标与气候要素关系的定量研究、高分辨率环境演化时间序列与空间分异规律、现代湖泊沉积动态过程与环境、中国第四纪湖泊数据库与全球变化研究、科学交叉及与其它地质记录的比较研究。     

第四纪环境重建的良好代用指标——有壳变形虫记录与古生态学研究进展

有壳变形虫是一类广泛分布在淡水潮湿环境中的根足纲原生动物,具有较窄的生态幅、较短的生命周期,对环境变化敏感等特点,因此沉积物中保存的有壳变形虫化石可以提供高分辨率的环境信息。有壳变形虫化石在古湖泊学与人类活动、古水文、古温度、第四纪海平面变化的定量重建等方面具有独特而重要的研究价值。在欧洲和北美开展的大量研究已证实有壳变形虫是古环境变化的有效指示器。我国地域辽阔,生境多样,无论是开展现代有壳变形虫的生态学研究,还是沉积物中有壳变形虫记录的古环境重建,都有巨大的研究潜力。     

微生物四醚膜脂化合物在湖泊环境中的研究进展

近十几年来,甘油二烷基甘油四醚类化合物(GDGTs)已成为生物地球化学研究的热点,此类化合物广泛分布在海洋、湖泊、土壤、泥炭以及热泉等不同类型的环境载体中,并且携带丰富的环境信息,基于此类化合物分布构建的参数已成为重建古环境变迁的重要指标。本文首先从GDGTs化合物的结构以及生物来源出发,重点阐述了基于此类化合物构建的几个指标TEX86、BIT、MBT/CBT以及ACE在湖泊环境研究中的应用及存在的不足,随后概述了特殊类型湖泊即富营养、高盐度湖泊中GDGTs化合物的分布特征,最后对GDGTs化合物在湖泊环境的研究提出总结以及展望。     

环境沉积学的兴起

面对生态、环境、灾害、全球变化等重大问题和环境科学、沉积学的发展,环境沉积学应运而生。环境沉积学的发展经历了萌芽和兴起2个阶段,直至20世纪90年代中后期,其研究始得以广泛关注。在前人研究的基础上,初步厘定了环境沉积学的概念和研究目的,指出其研究内容既包括沉积学中的环境问题,又包括环境科学中的沉积问题,4个研究方向分别为原生环境沉积学、污染物环境沉积学、生态环境沉积学和全球变化环境沉积学。环境沉积学以环境和灾害研究为己任,将在解决人类面临的环境污染、生态破坏、地质灾害、全球气候变化等重大问题的研究中发挥越来越重要的作用,是未来沉积学发展的重要方向之一。