晚更新世晚期以来滇西北高原的孢粉记录与我国南方石笋记录的气候变化对比研究

运用古气候参数方法对滇西北高原YXL剖面进行孢粉分析,结合定年数据,重建了该地区晚更新世晚期以来的植被变化和气候变化并与我国南方石笋记录等进行对比分析。研究表明:从大约31570cal.yrBP以来,滇西北高原总体经历了温凉偏干-冷干-略转暖湿-冷干-转暖增湿-冷干-转为暖湿-温和偏干-温凉偏干的气候变化历程,其间多有反复;YXL剖面孢粉记录与董哥洞、葫芦洞石笋记录在古气候变化大趋势上基本一致,对H2、H1、YD、MWP、LIA等气候事件反映明显;YXL剖面孢粉记录中全新世大暖期升温增湿的速度慢于石笋记录和冰芯记录,其干冷气候期持续时间较长,这些特点均与高原环境有关,并受到青藏高原的影响,具有一定的区域性意义。      

江西九江ZK08钻孔孢粉记录及其反映的古环境信息

根据江西九江永安ZK08孔中的孢粉记录，划分出7个孢粉带和10个亚带，并探讨孢粉源区约12700aBP以来的古环境演化。初步研究表明，约12700-10200aBP，经历寒冷期和温暖期，森林植被为寒温带针阔叶混交疏林、亚热带常绿阔叶林和温带落叶阔叶疏林的演化；约10200-9400aBP为孢粉缺乏带；而后约9400-8600aBP升温期以温带乔木林为主，约8600-3300aBP为大暖期，期间有2个低温期，植被以亚热带乔木林为主，约3300aBP进入新冰期，其中约3300~2100aBP的降温期以温带乔木林为主；约2100-380aBP为寒冷期，约890aBP以前为干冷，其后为湿冷，植被以山地的寒温带针阔叶混交林和温带落叶阔叶林交替变化为特征。约380aBP以来受人类活动影响，孢粉记录小冰期气候特征不明显，但约150aBP以来的气温上升显著。     

西藏昌都崩勒溶洞石笋7 ka BP以来高分辨δ18O、δ13C记录的气候变化

通过对青藏高原崩勒溶洞石笋进行高精度的230 Th测年和C、O同位素分析,建立了中全新世7ka BP以来西藏昌都地区高分辨率的古气候变化记录。石笋C、O同位素记录揭示出,西藏昌都地区中全新世(约7ka BP)以来的气候演化大致可分为3个气候阶段:7000~4500aBP为暖期阶段,气候总体处于高温暖湿,伴随缓慢降温;4500~2300aBP为降温期阶段,出现持续降温,气候变得干旱;2300aBP至今为升温期阶段,气温及降水均出现波动上升。石笋C、O同位素记录的研究结果表明,中全新世以来研究区存在高温暖湿、快速降温干旱以及后期气候强烈震荡升温的气候过程。通过与董歌洞石笋同位素记录对比表明,崩勒溶洞石笋δ18 O同位素曲线变化的斜率、震荡幅度都要明显高于董歌洞石笋记录,揭示出青藏高原东部季风区的气候波动与全球性冷暖变化具有一致性,但高原石笋同位素记录对气候变化更加敏感。昌都石笋同位素反映的气候变化趋势与低纬地区夏季太阳辐射强度变化正相关,表明太阳辐射强度变化是高原季风影响区气候变化的重要驱动因素。     

黄土高原平凉地区中全新世以来孢粉-植硅体记录对比研究

对位于甘肃省平凉县大寨村的平凉剖面(0–142 cm)进行年代测试、孢粉及植硅体分析。从孢粉角度反映8.50 Ka BP气候经历了冷干—凉干—偏凉偏湿—凉干—偏凉偏湿—偏凉偏干的变化过程。从植硅体的角度经历了凉湿—暖湿—暖湿(具有变冷的趋势)—凉湿—偏凉偏干的变化过程。选取含量较高且具有典型环境指示意义的四种科属孢粉(云杉属、松属、禾本科、蒿属)与四种类型植硅体(扇型、长方型、棒型、尖型)进行对比,结果表明:孢粉记录的气候与植硅体记录的气候特征总体趋势相同,但存在一定的差异。孢粉含量较为丰富的气候带与植硅体气候带有很好的对应关系,反映的气候类型较为准确;当孢粉带中其他花粉含量很少,仅含有较多传播能力强、不具代表性的花粉(如松属)时,孢粉指示的气候环境准确性较低。而植硅体样品在整个黄土剖面中含量都较高,反应的气候特征较为准确,因而在孢粉含量较少的黄土高原,相较于孢粉而言,植硅体是较为有效的古气候研究手段。     

内蒙古正蓝旗地区全新世古环境变迁的孢粉记录

通过对正蓝旗闪电河剖面孢粉资料的分析,重建了内蒙古中部地区全新世以来古植被及古气候的演变过程。全新世早期气候温凉略干,为草原型植被或稀疏草原型植被;中期气候相对暖湿,为森林型植被;后期气候温凉偏干或凉爽偏干,为稀疏草原型植被或草原型植被。      

西藏纳木错扎弄淌剖面10000年以来的沉积间断和环境变化记录

通过对西藏纳木错全新统扎弄淌组(Q₄lz)地层剖面的沉积特征观察,易溶盐、磁化率、粒度、碳酸盐、孢粉分析和14C年代测定等综合研究表明,扎弄淌组湖相地层沉积物记录了约自10000aBP以来的沉积间断和环境变化信息。资料显示该区自9010~8560aBP以来,气候从偏冷干到偏湿再转变为轻湿;在4870~2350aBP期间,气候从暖湿到温暖湿润,又从全新世气候适宜期转变为较湿润期。表明自全新世以来该区气候在逐渐变干的总趋势的基础上,经历了两次大的气候变化旋回,有过多次明显的冷暖与干湿波动。      

浙江湘湖地区全新世孢粉记录及其古气候意义

依据钱塘江南岸跨湖桥全新世地层剖面的孢粉分析,结合14C测年以及沉积物岩性岩相特征,将浙江湘湖地区全新世早、中期(10～2.9kaB.P.)划分为3个古气候发展阶段。概述了孢粉组合、植被类型以及气候冷暖、干湿的交替、演化规律,并指出第Ⅱ气候阶段(7.7～5.0kaB.P.)相当于与全球变化相一致的全新世气候最适宜期,跨湖桥文化就是在这样的气候背景中孕育和发展的。本区全新世早期的气候变化与中国南方的深圳湾地区有很好的可比性。     

山西芮城桃花涧剖面中全新世晚期的孢粉分析及环境变化

通过对山西芮城桃花涧剖面孢粉分析,结合沉积物的粒度特征和沉积物AMS ¹⁴C测年数据,探讨了中全新世晚期该区的古文化年代及古环境变化,为恢复其古环境面貌提供了可靠的定量数据。分析结果表明,该遗址文化层的年代为庙底沟文化时期。根据孢粉组合特征,可将剖面划分为3个孢粉带：5 250~5 000 aBP期间气候温和湿润,呈现出稀树草原的植被面貌;5 000~4 800 aBP期间气候温凉偏干,呈现出荒漠草原的植被景观;4 800 aBP之后气候温凉湿润,呈现出稀树草原的植被面貌;气候变化与邻区同期相吻合。     

孢粉记录揭示的4000 a BP来乌鲁木齐河源区气候环境变化

对乌鲁木齐河源大西沟气象站附近热融塌陷剖面的分析,重建了该区4000aBP以来的气候演变序列.结果表明:近4000aBP以来乌鲁木齐河源区气候经历了多次干湿变化,即4000～3630aBP为干暖期,3630～2270aBP为凉湿冷湿期,2270～2100aBP为干暖期,2100～1310aBP干暖转化为暖湿期,1310～1100aBP为干暖期,1100aBP至今是凉湿冷湿期.发现本区气候具有典型的西风带影响下的变化特征,遵循暖干同期、冷湿同期的规律;部分层位反映的暖湿气候说明东亚季风强盛时期,可以深入到乌鲁木齐河源地区.     

比利时勒穆尚洞穴沉积的孢粉研究

勒穆尚洞是位于列日市东南的一个巨大的喀斯特洞穴,作者对位于上层与下层通道连接处的沉积物进行了孢粉研究,根据沉积物性质不同,剖面可分两部分,下部由河流相的砂砾组成,上层为数层石笋质盖板。最上层的石笋质盖板经放射性钍(?)铀(?)法测定,年代为距今10.5万a。 根据孢粉分析,石笋质盖板层可能形成于距今10.5万a的里斯—玉木间冰期中期,当时气候温暖潮湿,生长有以榛、栎、赤杨、千金榆为主,伴有一些椴、榆、常春藤等的阔叶林,洞穴处于低洼积水的环境。剖面下部的砂砾是在此温暖期之前由地下河在不同气候条件下多次堆积而成。 此外,本文还讨论了古植被及古气候的变化以及该洞穴的演化历史。      

辽宁暖和洞石笋δ13C记录的古气候环境意义初探

基于辽宁暖和洞石笋NH33铀系测年结果,利用900条年纹层及302个碳、氧同位素和灰度数据,建立全新世大暖期内近1000年的石笋δ13C与灰度序列(8638±60 - 7748±53 aBP)。碳同位素与灰度序列细节特征变化趋势上的一致性,证实了δ13C所指示的古气候意义。在百年尺度上,石笋δ13C主要响应于温度变化,由地表生物量的变化驱动。石笋δ13C序列可进一步划分为3个气候段:(1)8655 – 8366 aBP,气候偏热;(2)8366 – 8048 aBP,气候转冷;(3)8048 – 7756 aBP,气候相对温暖。这与同时段孢粉记录具有很好的一致性。其中,8366-8048aBP的冷期与北大西洋地区“8.2 kaBP冷事件”相吻合。石笋δ13C记录中也包含一定的非气候因素,主要由渗水速率变化引起围岩CaCO3溶解量的变化造成。将石笋δ13C和灰度数据进行回归分析,可有效地剔除这一水动力因素的影响。      

中全新世云南寻甸地区气候演化过程及其驱动机制初步研究

通过对云南寻甸仙人洞XR1石笋进行TIMS-U系测年、氧碳同位素、有机碳含量分析,重建了寻甸地区中全新世季风气候演化模式:(1)8.0～6.0kaB.P.为温暖湿润期;(2)6.0～5.1kaB.P.为气候突变期,气候由温湿变为冷干;(3)5.1～2.1kaB.P.为凉干期。通过石笋有机碳含量与石笋δ18O记录对比,认为石笋有机碳可以反映气候变化,但是存在滞后效应。最后,利用XR1石笋δ18O记录与北半球33°N太阳辐射量,本文初步分析了云南寻甸地区中全新世气候变化的驱动因素:寻甸地区中全新世气候的整体变化趋势受33°N太阳辐射量控制,同时受中全新世火山活动的影响。      

中晚全新世湘西莲花洞石笋旋回沉积速率变化及其古气候意义

石笋旋回沉积速率是按照石笋沉积旋回测年得到的沉积速率,是石笋沉积过程的重要参数和反演古气候变化的有效代用指标。旋回沉积速率的波动可能反应了地表温度和降雨量的变化,与夏季风强度存在关联。文章以湖南湘西莲花洞LH2石笋为材料,利用42个230Th年龄获得的石笋旋回沉积速率序列重建了8.6 ka BP以来湖南湘西地区温度和降雨雨量的变化历史: 8.6-4.2 ka BP期间,气候以高温多雨为特征,夏季风强,石笋生长率高,但气候并不稳定,存在一系列千年-百年尺度的波动;4.2-0.05 ka BP期间,气候整体偏冷干,旋回沉积速率偏低。总体上,在轨道尺度上,LH2石笋的旋回沉积速率与该石笋的δ18O值之间存在负相关关系。旋回沉积速率的重复性检验证明了旋回沉积速率古气候记录的有效性。石笋旋回沉积速率变化主要受北半球夏季太阳辐射量的控制和ITCZ的直接影响,在百年尺度上,旋回沉积速率的波动可能与中晚全新世的弱季风事件存在关联。      

邯郸地区晚更新世以来植被波动特征及其对气候变化的响应

对河北邯郸HZ S孔沉积物进行孢粉分析,结果表明该地区晚更新世以来的气候演变形式既有与全球同步的特点,也有本区域独自的特征。古气候与古植被演变过程如下:（1）晚更新世末次间冰期气候温暖湿润(130～75 kaBP),植被为森林草原;末次冰期气候演化经历了寒冷干燥(75～55 kaBP)→温暖湿润(40～30 kaBP)→寒冷干燥(30～10 kaBP)的过程,植被演替过程相应为草原→森林草原→草原。（2）全新世气候演化经历了温凉略干(10～8 kaBP)→温暖湿润(8～3 kaBP)→温凉偏干(3～0 kaBP)的过程,植被演替过程相应为疏林草原→森林草原→疏林草原。（3）发生在25 kaBP左右,16 kaBP左右和11～10 kaBP的冷事件可能是Heinrich事件3、1和Younger Dryas事件在中国东部季风区的响应。     

贵州荔波1200年来石笋高分辨率的古气候环境记录

通过笔者对荔波龙泉洞L2石笋进行高精度的ICP-MS-230Th测年和碳、氧同位素分析, 建立了荔波地区1200 a BP 来高分辨率的古气候变化的时间序列。研究结果表明, 荔波地区1200 a BP以来石笋记录的季风气候经历了1200~1100 a BP(暖)、1100~940 a BP (冷)、940~840 a BP(暖)、840~700 a BP(冷)、700~450 a BP(暖)、450~300 a BP(冷)、300~200 a BP(暖)以及200~70 a BP(冷)等8个阶段百年尺度的干湿、冷暖波动, 并在这些百年尺度的波动上又叠加了一系列数十年尺度的气候变化。石笋记录揭示了1200 a以来东亚季风气候的不稳定性, 呈百年尺度(Gleissberg)的周期性变化。这些气候变化事件, 与冰芯记录极为相似, 反映低纬度地区百年尺度石笋记录的季风气候变化与高纬度及北极地区的气候变化具有极好的相关性, 反映百年尺度石笋记录的季风降水主要受太阳辐射驱动、控制, 而东亚季风的降水事件(或干旱事件)与太阳的辐射强度密切相关。石笋记录的百年尺度季风降水事件对于认识现代气候系统变化以及对未来十年—百年尺度的气候预测和演化的驱动机制, 具有重要的科学意义。     

安徽巢湖湖泊沉积物孢粉-炭屑组合记录的全新世以来植被与气候演变

利用湖泊钻孔的孢粉及炭屑分析资料,探讨了安徽巢湖湖泊沉积物孢粉-炭屑组合记录的全新世以来植被与气候演变。孢粉-炭屑记录表明：本区9870-6040 cal.{a BP},植被是以壳斗科的落叶、常绿属种为主的落叶阔叶、常绿阔叶混交林,气候呈现温和略干的特点;6040-4860 cal.{a BP},植被是以落叶栎类、栗属、青冈属和栲/石栎属为主的落叶阔叶、常绿阔叶混交林,气候由前一阶段的温和略干变为温暖湿润,进入全新世最适宜气候期;4860-2170 cal.{a BP},植被是以落叶栎类占绝对优势的落叶阔叶、常绿阔叶混交林,气温逐渐降低、湿度下降,气候温和干燥,环境整体向着干旱趋势转化,2170 cal.{a BP}左右出现一次明显的干旱事件;2170-1040 cal.{a BP},森林退缩,落叶阔叶、常绿阔叶混交林迅速被破坏,演替成以禾本科为主的草地,气候处于转型时期,总体上温和湿润;1040-200 cal.{a BP},木本植物仅零星分布,可能存在针叶阔叶混交林植被,植被类型逐渐演替成以禾本科、蒿属和蓼属等为主的草丛,其中包括较多的农作物,气候温凉稍湿;200 cal.{a BP}以来,湖区周围零星分布有阔叶乔木,松林在远处可能有分布,植被仍是以禾本科、蒿属和蓼属等为主的草丛,气候相对温暖湿润,但也有若干变凉干的波动,湖泊富营养化水平逐渐增加,人类活动已经对环境变化产生了较大的影响。     

公元8世纪以来贵州荔波石笋高分辨率的气候变化记录

通过中国贵州荔波龙泉洞L1及L2两根石笋19件ICPMS230 Th测年和459件氧稳定同位素分析, L1时限范围为918-1910aA. D. , L2为724-1888aA. D. ;稳定同位素样品的平均分辨率分别为6. 6a和3. 6a。两根石笋δ18O记录取得了平行一致的结果,石笋记录可分为3个气候期,即: 中世纪冷期(公元8世纪- 995aA.D. ) ,石笋δ18O总的偏重,变化幅度较小,最轻为- 8. 84‰ ,最重为- 6. 72‰ ,平均值为- 7. 76‰ ;中世纪暖期( 995- 1340a A. D. ) ,石笋记录为两峰夹一谷, 200年级的一个半旋回,δ18O最轻为- 9. 47‰ ,最重为- 6. 58‰ ,平均值为- 7. 94‰ ;小冰期( 1340- 1880aA. D. ) ,石笋记录为四谷三峰相间交替,即季风表现出由弱到强的200年级3个半旋回,δ18O最轻为- 9. 50‰ ,最重为- 6. 07‰ ,平均值与中世纪暖期基本一致,为- 7. 92‰ ,但变化幅度要大一些,特别是弱季风期要偏重一些。L1及L2两石笋δ18O记录可以很好地和中国中东部物候记录对比。在总体变化格局上也可以和格陵兰冰芯记录进行对比。石笋记录也可以与宇宙核素产率及太阳耀斑记录进行对比,小冰期中石笋δ18O记录的4个低谷期(弱季风期) ,正好与宇宙核素产率及太阳耀斑曲线的低谷区相对应,并分别可以和太阳黑子1810年达尔顿极小值、1645- 1715年蒙德极小值1420- 1530年的斯波瑞尔极小值、1280- 1440年的沃尔夫极小值一一对应。太阳黑子的变化,直接改变地球接受太阳辐射能量的变化,说明低纬度地区短尺度季风气候直接响应于太阳辐射能量的变化。      

早全新世季风演化的高分辨率石笋δ18O记录研究--以河南老母洞石笋为例

基于豫西老母洞LM2石笋8个高精度230Th年龄,449个氧碳同位素,建立了达十年际分辨率的8.2~10.9 ka B.P.亚洲季风变化的δ18O记录序列.老母洞石笋δ18O值最为偏负达-12.0‰,最偏正为-8.2‰,振幅达3.8‰.早全新世10.13~10.9 ka B.P.时段内,河南西部老母洞石笋和东石崖石笋,陕西九仙洞C996-2石笋δ18O曲线揭示该时段内季风稳定,而中国南方的衙门洞石笋、三宝洞石笋和极地冰芯GRIP记录揭示该时段季风逐渐增强;同时季风达到顶峰的时期也不相同,进一步说明中国南北方早全新世10.13~10.9 ka B.P.时段季风演变过程的差异,可能与中国南北方气候的响应机制有关.从早全新世平均分辨率10年的LM2石笋记录中识别出8.2 ka,9.5 ka,10.2 ka和10.9 ka显著弱季风事件,尤其是8.2 ka和9.5 ka事件.对比分析老母洞与已发表的高分辨率石笋δ18O记录发现:石笋所揭示的某些冷事件发生时间在亚洲季风区存在差异,主要表现在事件内部变化特征及趋势上.LM2石笋δ18O曲线并没有明显记录9.3 ka弱季风事件,而是在9.3~9.6 ka B.P.左右记录了一个弱季风事件,与DSY09(2009)、Y1、HS-4记录相似,表明在该时段内存在季风的减弱事件,但是氧同位素传输的复杂性,使其在南北方表现不同.此外,在LM2石笋δ18O的8.2 ka B.P.开始时段,氧同位素曲线阶段性下降,且变幅达3‰,与Zhang等研究万象洞石笋提出的“中国8 200阶段”吻合,表明中国北方地区的8.2 ka事件是阶段性的事件,而南方的石笋氧同位素记录揭示的8.2 ka事件并未表现出阶段性特征,其原因有待于更多北方高精度石笋记录来进一步研究.LM2石笋氧同位素记录进行功率谱分析发现:在短尺度上季风变化与太阳活动密切相关,这与近年来对早全新世极端气候变化研究的驱动机制是一致的,早全新世亚洲季风的演化与太阳活动变化引起的太阳辐射能量的变化和北半球高纬气候的变化状况有关.     

北京石花洞岩溶学研究进展

全面介绍北京石花洞发现与研究的历史、取得的重大成果,以及在岩溶学研究领域所起的作用。石花洞位于北京西山,发现于明朝正统十一年,开发于20世纪80年代。岩溶学研究表明,石花洞洞层多（8层）,石盾多（200多个）,为世界罕见。在全国范围内,首次发现月奶石,首次发现碳酸钙微层理,首次发现膜足硬肢马陆穴居动物。笔者从地质学、气象学和环境学全面研究了石花洞,测绘精度达到1：200,进行了氡浓度研究。从溶蚀形态来看,石花洞8层溶洞展示北京西山的8次隆升;从沉积形态来看,石花洞中的粗犷石笋代表中更新世沉积,杆状石笋代表晚更新世沉积,微层理石笋代表全球转暖以来的全新世沉积,奠定了首次建立第四纪石笋剖面的基础。