干旱区内陆河流域中游地区全新世沉积相变与环境变化——以石羊河流域为例

中国干旱区内陆河流域中游地区分布了大量晚第四纪河、湖相交替的沉积地层,这些沉积物被广泛用于古气候和古环境重建。然而,以往的研究较多关注沉积物的理、化、生指标,而忽略了沉积相变的古环境意义,这可能使古环境重建结果产生偏差。针对这一问题,选取干旱区典型内陆河——石羊河中游地区的JDT全新世沉积剖面,进行年代学、沉积相、岩性和粒度的研究,并与该区域已有的HSH全新世剖面的地球化学和古生物指标进行对比,在分析沉积相的基础上讨论二者的环境代用指标,重建石羊河中游地区全新世的古环境。两个剖面在年代和岩性上具有很好的一致性,指示了石羊河中游地区约8500 cal yr BP-3000 cal yr BP以来的沉积过程。两剖面从底部到上部可分为六层:河流相沉积(F层)——河湖相沉积(E层)——湖相沉积(D层)——浅湖—风成沉积(C层)——风成沉积(B层)——风成沉积(A层),代表了不同沉积相及其转换过程。综合讨论沉积物岩性、沉积相和各种古环境代用指标认为:石羊河中游地区的沉积相体现了从河流相到湖相再到风成沉积物的变化过程,指示了全新世的干旱化过程。这与以往研究中认为石羊河流域全新世气候变化具有波动性的观点存在一定差异。因此,在研究沉积相变化的基础之上讨论沉积物的物理、化学和生物指标的含义,而非简单地研究这些指标的数值,是干旱区流域性气候变化对比研究的新视角。     

猪野泽中全新世干旱事件时空范围和机制

以亚洲季风边缘区石羊河流域终端湖猪野泽为例,结合最新的沉积物年代、岩性、指标及古湖泊岸堤研究结果,从时间和空间尺度上探讨了猪野泽中全新世干旱事件时空范围和机制。从空间上对比了猪野泽中全新世地貌及沉积物岩性和指标,并配合石羊河中、上游地区的中全新世沉积剖面进行研究。在时间尺度上分析了猪野泽和石羊河流域近百个全新世测年结果,最终得出猪野泽地区在8.0~7.0 cal ka B.P.期间存在百年尺度的干旱事件,而不是以前研究提出的距今7000~5000日历年期间2000 a尺度的干旱事件,并且这次极端干旱事件影响范围主要在石羊河中、下游地区,对石羊河上游地区影响较小。根据时空尺度分析对猪野泽中全新世干旱事件机制进行讨论,结果表明这次干旱事件主要是由流域气候条件特征和水热配比改变所引起的,而不是以前研究提出的亚洲夏季风减弱导致。     

青土湖沉积物粒度特征及其古环境意义

青土湖沉积物的粒度特征反映了青土湖降水、水动力搬运强度以及湖面水位高低的变化。利用石羊河古终端湖泊青土湖剖面沉积物的粒度资料，分析了粒度组成、粒度参数等粒度特征，并探讨了古终端湖泊的沉积环境。结果表明青土湖从11000aBP年以来大致经历了4次极端干旱时期和4次温暖时期。通过对青土湖沉积物粒度频率曲线的分析，讨论了湖泊的几种可能沉积作用，区分出了湖相沉积、风成沉积浅湖相沉积以及水流和风力作用混合沉积，从而揭示了沉积时的古环境特征。青土湖全新世以来的环境演变，具有连续和沉积速率大的特点，不仅可以作为古环境与古气候变化的自然记录，而且为研究本区土地退化、荒漠化等问题提供了自然背景。     

早全新世石羊河流域沙尘暴活动记录

位于西北干旱区河西走廓东段石羊河流域尾闾地区湖泊沉积中记录到了多层快速风成沉积，通过剖面样品粒度、石英砂表面特征和磁化率、有机碳等多指标的分析表明为沙尘暴的堆积，推断在早全新世10000-6700aB.P.石头号河流域气候最湿润阶段仍存在周期性的沙尘暴活动。     

西辽河流域中晚全新世气候环境演变及其对农牧业演替的影响

气候变化是人类文明演化的重要驱动力之一,中国东北西辽河流域地处季风气候敏感带,早中全新世以来古文化演替频繁,具有研究气候变化与早期农业文明响应的重要价值。本文基于西辽河流域兴隆洼（XLW）剖面高精度年代学框架开展多种气候代用指标分析,重建了中晚全新世以来西辽河流域的气候环境演变历史。结果显示,距今5.0 ka以来研究区经历了冷干—暖湿—冷干的气候演变过程。5.0—3.7 cal. ka BP期间,磁化率、烧失量等指标的低值反映了气候由全新世大暖期向冷干环境的转变,可能与东亚夏季风的衰退有关。该时期红山文化衰退,逐渐被以渔猎和农业并重的小河沿文化所取代,东北地区遗址数量有所减少并出现明显南偏。3.7 cal. ka BP后,磁化率、烧失量等指标的高值指示了夏季风的增强,水热条件的改善促进了旱作农业的发展,为夏家店下层文化的发展提供了有利条件。这一阶段东北地区出现人口大爆发,遗址数量达到峰值。2.8 cal. ka BP后,磁化率与烧失量波动降低,表明夏季风波动频繁,气候逐渐转冷干,水热条件的衰退可能导致了夏家店上层文化时期旱作农业的退化与游牧业的发展,且遗址分布出现南偏。     

长江中游城市群“文—旅”产业融合发展的空间效应及驱动机制研究

“文—旅”产业融合发展为产业结构高质量转型、空间统筹优化和区域经济韧性提升赋能。在由“宏观—中观—微观”三维尺度复合而成的城市群“文—旅”产业融合发展理论基础上,论文构建了城市群“文—旅”产业融合发展评价指标体系,以长江中游城市群为研究对象,借助耦合协调模型和极化指数模型对2010—2019年区域“文—旅”产业融合发展水平进行测算并分析其空间效应,并探究该区域“文—旅”产业融合发展的驱动机制。结果显示：① 长江中游城市群“文—旅”产业融合发展的各子系统间具有较强的互动关系,但多数城市暂未达到良性发展状态;② 研究期内,长江中游城市群“文—旅”产业融合发展的空间效应表现出“极化效应”显著、“回程效应”与“扩散效应”微弱的特征;③ 长江中游城市群“文—旅”产业融合发展在空间上呈现以“武汉—长沙—南昌”为核心的“核心—边缘”结构;④ 长江中游城市群“文—旅”产业融合发展是在资源禀赋基础力、居民消费需求力、基础设施保障力、规模效益催动力、人力资源潜在力、经济发展拉动力“六力”共同驱动下形成的。最后,根据长江中游城市群“文—旅”产业融合发展现状,提出强化区域联动、瞄准核心驱动力等针对性建议,推动长江中游城市群区域一体化建设和地方经济高质量发展。     

空间视角下的能源—经济—环境关系研究进展与展望

在全球气候变化和国际地缘政治复杂的背景之下,地理学的空间视角为能源—经济—环境关系研究提供了新的研究思路。论文通过梳理、评述能源—经济、能源—环境以及能源—经济—环境关系研究文献发现：① 能源—经济关系研究出现“空间转向”趋势,区位特征被用于解释能源—经济关系的空间异质性;② 能源—环境关系研究多关注能源污染及政策的空间效应,出现了能源景观研究等新研究话题;③ 能源—经济—环境关系研究刚刚兴起,出现了因果关系实证、耦合协调度评价、多目标规划预测3种研究思路;④ 当前研究存在实证分析高度同质化、空间差异机制解释不足、可再生能源相关研究较少等不足之处。据此,论文尝试构建了空间视角下能源—经济—环境(3E)关系研究基础框架,并基于中国研究现状提出未来的研究展望,即完善理论框架建设、加强可再生能源研究以及开展碳减排目标下的能源—经济—环境系统模拟预测,从而为中国碳达峰、碳中和目标的实现提供理论与实证支撑。     

东南极拉斯曼丘陵湖泊沉积生物标志物记录及其环境气候意义

东南极拉斯曼丘陵地区莫愁湖（69°22.3’ S,76°22.0’ E）沉积柱中的有机生物标志物记录了全新世中晚期该地区气候演变过程。不饱和长链烯酮在沉积柱111-76 cm （6450-5100 cal. yr. BP）和36-30 cm（3700-3500 cal. yr. BP）深度有检出,76 cm深度以上基本消失,表明该地区在5100 cal. yr. BP前后气候开始由冷转暖,冰川消融,陆壳抬升,相对海平面下降,同时大量的冰融水使湖泊逐渐淡化。沉积柱底部长链烯酮的检出阶段与东南极相对海平面较高时期相一致,而沉积柱36-30 cm（3700-3500 cal. yr. BP）深度不饱和长链烯酮的痕量检出则揭示了一个短暂的气候干冷,湖泊盐度升高的时期。沉积物中正构烷烃反映的当地气候变化所控制的湖生植物群落演变过程与上述过程基本一致。     

“第三极环境(TPE)”国际计划——应对区域未来环境生态重大挑战问题的国际计划①

以青藏高原为核心的世界第三极地区,是全球最独特的地质—地理—资源—生态耦合系统之一,对中国、北半球乃至全球环境变化具有重要的影响。同时,第三极地区对全球环境变化及周边人类活动的影响亦有敏感响应,同南极和北极一样受到科技界的高度重视。2009年,“第三极环境(Third Pole Environment,TPE)”国际计划正式启动。该计划以“水—冰—气—生—人类活动”之间的相互作用为主题,旨在解决第三极地区过去环境变化的时空特征、冰圈与水圈相互作用及其灾害过程、生态系统对环境变化的影响和响应、人类活动对该地区环境变化的影响及该地区环境变化的适应对策等科学问题,以揭示第三极地区环境变化过程与机制及其对全球环境变化的影响和响应规律,从而为提高这一地区人类对自然的适应能力和实现人与自然和谐相处服务。该计划自启动以来,以TPE科学委员会及TPE项目办公室为依托,,有效执行各种实施方案,已经在第三极冰川变化、季风与西风相互作用、台站建设、数据共享及人才培养等方面取得了很大的进展。今后,将进一步扩展研究领域和研究地区,与未来地球计划(Future Earth)相对接,为第三极地区生态环境改善和社会经济发展作出更大贡献。     

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。     

38 ka以来海南岛东海岸风成沙的粒度特征及其反映的沉积环境演变过程

 木堆地层剖面是海南岛东海岸沙丘与丘间地沉积过程的典型记录。在对该剖面地层高密度采样和光释光定年的基础上,对风成沙及相关沉积物的粒度组成、粒度参数和概率累积曲线及粒度敏感指标（SC/D值）的分析表明,风成沙、弱沙质古土壤、风水两相沉积物和泻湖相沉积物的粒度特征各异,反映38 ka BP来海南岛东海岸沉积环境经历了阶段Ⅰ（38～22 ka BP）、阶段Ⅱ（22～17 ka BP）、阶段Ⅲ（17～10 ka BP）、阶段Ⅳ（10 ka BP至今）等4个演变阶段,气候环境经历了暖湿-暖干-暖湿-暖干-暖湿-干凉-温湿-波动-暖湿的演变,沉积环境也经历了泻湖沉积-沙丘与丘间地沉积-沙丘固定成壤-流沙沉积的演变过程。     

伶仃洋ZK19孔晚第四纪沉积地球化学特征 及其古环境意义

依据对珠江口伶仃洋海域ZK19孔岩芯材料的沉积学、年代学和沉积地球化学研究,探讨了该海域古环境演变特征。该孔以末次盛冰期风化层为界,存在2个沉积旋回和2次海侵事件。微量元素质量分数、主量元素（Al2O3/Na2O值、MgO/Al2O3值、Sr/Ba值及V/Cr值等）,化学蚀变指数（CIA）和化学风化指数（CIW）的变化特征,反映了MIS4晚期至MIS3初期,该地由陆相向滨海相过渡,气候从偏冷逐渐升温,海平面逐渐上升,但速度较慢;MIS3该地为河口湾相,气候进一步转暖,海平面以较大幅度上升;MIS2阶段（末次盛冰期）海平面大幅下降,气候变冷;MIS1的8―12 cal. ka B.P.气候逐渐转暖,海平面快速上升,为河流相―滨海潮滩相―河口湾浅滩相―河口湾相;中全新世大暖期,受水下滩槽地貌侧向迁移影响,该孔地层遭剥蚀;晚全新世3 cal. ka B.P.以来,气候整体相对稳定,较早全新世温暖,沉积环境依次为河口湾相―三角洲前缘斜坡相―三角洲前缘浅滩相。     

白洋淀地区晚冰期以来的气候和环境演变

华北平原晚冰期以来气候环境演变研究对该地区社会发展、灾害风险评估和科学应对未来全球增温背景下极端降水和洪涝事件具有重要意义。本文以华北平原中部白洋淀地区高阳剖面（BG-2019）为研究对象,通过高精度AMS¹⁴C、OSL定年技术和高分辨率孢粉组合、粒度组分分析,恢复和重建了白洋淀地区晚冰期以来（距今13710 a—今）区域植被演替和气候环境变化历史。结果显示：BG-2019剖面在距今10270~13710 a和距今4630~5400 a发育湖相沉积,距今3470~3700 a发育沼泽相沉积;距今7130~8000 a发育河流—入湖三角洲相沉积,距今3700~4630 a和距今3230~3470 a发育河流相沉积;距今8000~10270 a和距今5400~7130 a存在明显的沉积间断/地层缺失;表明采样剖面所在位置缺乏连续的湖相地层。晚冰期白洋淀为局地小湖沼;中全新世湖沼较发育、范围广,但也不是连续广袤的湖相沉积;晚全新世湖泊范围收缩。晚冰期和全新世白洋淀流域植被景观存在显著差异;晚冰期气候寒冷干燥,平原发育以蒿属、藜亚科、禾本科和菊科等为主的草地,周围山地森林覆盖度低;中全新世气候温暖湿润,平原大部仍发育以蒿属、藜亚科和禾本科为主的草地,湖区水蕨和水生植物繁盛,周围山地生长松属、栎属为主的针阔混交林,森林覆盖度增高;晚全新世气候温和偏干,平原仍是以蒿属、藜亚科和禾本科等为主的草地,西部山地生长以松属为主的针阔混交林,森林覆盖度较高。     

Interactions among millennial-scale geomorphic processes in different parts of a drainage basin,arid China

The geomorphic evolution of different parts of the Shiyang River catchment was analyzed in this study, using Quaternary chronologies, sedimentary facies, grain size, geochemical proxies, and pollen proxies of sedimentary sections and study sites to examine millennial-scale geomorphic processes. Results indicate that during the early and middle Holocene, most sections and study sites were eroded in the upper reaches, with an average erosion rate around 0.042 cm/yr, while sediment deposition appeared in the middle reaches, at a rate of 0.091 cm/yr. At the same time, the average deposition rate was 0.062 cm/yr in the lower reaches. During the late Holocene, erosion in the upper reaches was more severe, with the rate of 0.169 cm/yr, due to the development of steep river banks. The middle reaches showed an average late-Holocene erosion rate of 0.089 cm/yr, and sediments in the lower reaches were deposited at a rate of 0.011 cm/yr. Characteristics of all proxies are well related to the changes of erosion and deposition rates; therefore, climate change is assumed to be the primary factor for geomorphic evolution at the millennia scale, and geomorphic responses of different parts of the river are understood to be connected but distinct.     

青海湖湖东沙地河湖-风成沉积记录的中晚全新世以来环境变化

青海湖盆地因其独特的地理位置和气候环境,对气候变化响应敏感,是研究环境变化重要的场所。本研究在青海湖湖东沙地获取两个剖面,采用AMS¹⁴C测年,结合岩性、粒径组分和常量元素氧化物及其比值等多指标分析方法,重建了湖东沙地8.4 ka BP以来的环境演变过程。结果表明：除少量沉积物处于中等化学风化阶段外,大部分沉积物处于物理风化和初级化学风化阶段,说明自8.4 ka BP以来研究区气候环境总体上相对寒冷干燥。在千年尺度上,研究区不同时间段的气候环境存在较大的差异。8.4—4.2 ka BP气候相对温暖湿润;其中,8.4—6.2 ka BP河湖相和风成相沉积互层,表明存在明显的百年尺度气候波动;6.2—4.2 ka BP化学风化和淋溶作用较强,表明季风降水较多,径流较强,发育了较为稳定的湖泊沉积环境。4.2 ka BP以来湖泊消失,化学风化和淋溶作用减弱,沉积物从砾石转变为砂质黄土,显示气候较为冷干且波动较大。对比分析表明,中晚全新世以来青海湖湖东沙地的气候变化特征与东亚季风边缘区其他区域基本一致,并主导了区域沉积环境的演变过程。     

Response of eolian geomorphic systems to minor climate change: examples from the southern Californian deserts

Eolian processes and landforms are sensitive to changes in atmospheric parameters and surface conditions that affect sediment supply and mobility. The response of eolian geomorphic systems to minor climate change can be examined through process-response models based on a combination of relations between short-term changes in climatic variables and eolian activity and the geologic and geomorphic record of Holocene eolian activity.At both time scales, eolian activity in southern Californian deserts is strongly controlled by variations in precipitation. Wind energy is not a limiting factor in this region. Formation of eolian deposits is a product of climatic changes that increase sediment supply from fluvial and lacustrine sources and may, therefore, be closely tied to periods of channel cutting and geomorphic instability. During intervening periods, eolian deposits migrate away from sediment source areas and are reworked, modified, and degraded. Remobilization of existing dormant dunes is a product of reduced vegetation cover and soil moisture in periods of drier climates. The major control on these processes is decadal to annual changes in rainfall that determine vegetation cover and soil moisture content.     

苏北平原龙冈LG孔晚第四纪地层与环境演化记录

通过研究已经获得的苏北平原龙冈LG孔岩芯野外描述、照片、粒度、¹⁴C测年、有孔虫、孢粉、重矿物等原始测试分析数据,并参考邻区发表成果和该区新近补充的资料数据,再分析和讨论了LG孔的地层层序、年代框架和环境演化记录等内容。结果表明：① LG孔34.8 m岩芯保存了MIS 4以来沉积环境演化记录,先后经历了河漫滩、河湖相洪泛平原（第二硬黏土层）、较开放潮滩的潮间带和潮下带、较开放潮滩的潮下带、较开放潮滩的潮间带和潮上带下部、河湖相洪泛平原（第一硬黏土层）、潮上带滨海沼泽和海岸沙堤等一系列环境演化过程,其中潮滩环境的MIS 3海侵层发育;② 西冈贝壳沙堤龙冈段的全新统厚度很薄,一般在10 m以内,由于LG孔可见两个硬黏土层,应位于古河间地而非下切古河谷区,且以其第一硬黏土层顶面作为全新统底界更为合理,故原报道该孔全新统厚达25 m难以成立;③ 老于末次冰盛期的常规和加速器¹⁴C测年数据皆存在着不同程度的误差和不确定性,加之淤泥和钙质结核等测年材料易受污染等,故LG孔第二硬黏土层中的2个¹⁴C测年数据明显偏年轻,皆不宜用于解释地层年代。     

萨拉乌苏河流域MGS4层段记录的末次冰期早冰阶气候波动

萨拉乌苏河流域米浪沟湾末次冰期早冰阶时期记录了5.5个由古沙丘砂与河流相、湖沼相构成的沉积旋回。对各沉积旋回的粒度及微量元素分析表明,河流相和湖沼相的平均粒径Mz、分选系数σ和SC/D的值明显高于古沙丘砂,河湖相中的微量元素Mn、P、Rb、Zr、V、Ni含量普遍较古沙丘砂含量高,而Ba、Co等则呈现相反的变化;这些气候代用指标的波动构成了与沉积旋回相对应的5.5个粒度及微量元素变化旋回,指示了该地末次冰期早冰阶至少经历了6次冷干和5次暖湿的气候波动,其中若干次气候回暖事件和冷干事件可与格陵兰冰芯和葫芦洞石笋等记录的D/O事件和Heinrich事件相对应。米浪沟湾剖面地层记录的千年尺度气候波动既是对东亚季风环流演变历史的体现,同时也是对全球气候变化的响应。     

Paleoclimatic proxies from global closed basins and the possible beginning of Anthropocene

Global closed basins,occupying almost one fifth of the world's land area,spatially coincide with arid and semiarid areas.Paleoclimatic proxies can indicate basin-wide envi-ronmental change and human activity.However,previous studies have not approached the use of proxies in the same way to reconstruct natural and anthropogenic processes at re-gional and global scales.Here we present a regional study to investigate the basic processes of paleoclimatic proxies,from a typical closed-basin system in arid China.We use multiple paleoclimatic proxies of surface samples and sediments,as well as groundwater and sedi-ment ages to study environmental change and human activity.We then establish a dataset for paleoclimatic proxies from global closed basins and do a numerical analysis on it.Regional studies verify that human activity greatly impacts paleoclimatic proxies,especially with regard to surface samples,as well as groundwater age,but Holocene sediments are less affected.Results from global studies indicate that the major changing trend of the wet/dry status of closed basins is associated with the movement of the westerly jet streams controlled by long-term changes in winter insolation.There is an abrupt change between 1800 AD and 1900 AD,according to a numerical synthesis of paleoclimatic proxies from global closed ba-sins,which can be linked to human impact.We suggest this time period can be considered as a start point for the Anthropocene based on the sedimentary evidence of closed basins,globally.