南沙群岛永暑礁环礁潟湖的沉积速率与气候变化

永暑礁南永 3井岩心是我国首次完整地获得的环礁湖沉积高分辨率柱样 ,井深 5 90m ,全为松散的生物骨壳碎屑。通过高精度TIMS铀系测年计算了沉积速率。全井柱样全新世晚期 16 82aBP以来的平均沉积速率为 3 5mm/a,比同礁同期的礁坪沉积速率 1 2 1mm/a高 ,是高分辨率古环境研究的理想材料。以全湖沉积柱平均沉积速率为准 ,将全柱划分为 4个沉积速率高低交替阶段。这同祖国大陆近 170 0年来的气温波动、冷热分期的变化大体上一致 ,反映了南沙群岛地区对中国大陆乃至全球的气候变化的响应。     

黑龙江连环湖近现代沉积速率及粒度反映的气候干湿变化

通过对连环湖沉积物柱芯YCHB样品的放射性核素137 CS和210pb测验结果进行研究,表明该柱芯137Cs自1954年初次沉降以来存在1963年、1975年和1986年3个比较突出的蓄积峰,获得连环湖沉积物记录的137Cs相应时标年份到采样年份(2010年)的平均沉积速率分别是0.170 g/cm2.a-1、0.072 g/cm2.a-1、0.054 g/cm2.a-1及0.051 g/cm2.a-1.借助210 PbCRS计年模式,发现连环湖过去176年间的沉积速率是波动的,先升高后降低是其总体趋势,这种波动的沉积环境可能与人类在连环湖地区相应历史时期的活动有着密不可分的关系.探讨了两种计年结果差异产生的可能原因.比较分析了当地年均降雨量与沉积物柱芯YCHB对应时段颗粒的中值粒径之间的关系,发现该地区的降雨量和连环湖沉积物粒度的中值粒径(d(50))在受到人类活动影响较少的情况下表现出较好的相关性,即同步波动性良好.在针对湖泊沉积高分辨率、短时间尺度(年际、10 a)的研究中,沉积物粒度的中值粒径是指示湖区降雨量变化的有效指标.     

藏南沉错湖泊三角洲的沉积相及沉积环境

在西藏自治区沉错湖泊三角洲平原和湖内钻孔取芯 ,利用14 C和ESR测年方法建立了钻孔剖面的年代标尺。在岩芯描述、沉积物粒度分析和CaCO3含量分析基础上 ,对沉错湖泊三角洲的沉积环境和沉积相进行了解释分析。 36 7m长的岩芯大致记录了 5 5万年以来的沉积历史。全孔平均沉积速率约为 0 6 6 7mm/a。 16 92 0aBP以来三角洲的沉积速率较大 ,平均为 1 2 7mm/a。由于沉积物物质来源的多源性导致CaCO3在剖面上的无规律性变化。但是 ,沉积物粒度和沉积序列变化指示全套沉积由底部的冲积扇相向上过渡为水下扇亚相和三角洲沉积相。在大约 175 0 0aBP～ 14 0 0 0aBP时期 ,沉错存在高湖面阶段。沉积序列中记录了末次冰期最盛期 (LastGlacialMaximum )和新仙女木事件 (YoungerDryas)。沉积特征和沉积环境的变化主要受湖面涨缩变化所控制。而湖面升降变化的驱动因素主要为气候 ,尤其夏季风的强弱和冷事件     

基于137Cs、241Am和210Pb计年的上级湖沉积速率研究

利用放射性核素210pb、137Cs及241Am测年方法,确定上级湖表层沉积物的年龄、沉积速率及其变化,分析湖泊沉积速率变化与自然环境演化、人类活动(尤其是修筑堤坝等水利工程)之间的关系,为合理开发利用湖泊资源、保护生态环境提供理论依据.137Cs测年结果表明,沉积柱芯中137 Cs 1964年时标不明显,不存在1975年、1986年时标;利用241Am及210Pbex辅助计年,确定质量深度6.37 g· cm2处为1964年,至表层的平均沉积速率为0.135 g·cm-2·a-1.利用210Pbex CRS模式计算出每个样品深度所对应的年代,与历史资料较吻合.210Pbex CRS计年结果显示,自1859年以来上级湖的沉积速率不稳定,以二级坝建成使用的1960年为界,划分为建坝前平均沉积速率低及建坝后沉积速率上升两个大的时段.上级湖沉积速率的变化与流域旱、涝变化及人类活动有关.     

锦州湾滩地动力地貌特征及其冲淤变化

本文阐述了锦州湾滩地动力地貌特征,海滩剖面形变,潮滩微地貌类型与横向分带性;并采用潮滩剖面重复水准测量、新老海图对比和²¹⁰pb沉积速率测定等方法着重讨论了潮间浅滩和水下浅滩的冲淤变化。新老海图对比值为4-6mm/a,²¹⁰pb沉积速率测定为1-5mm/a,湾内泥沙输沙量估算为2-4mm/a,三个量值基本接近。     

长江中游沿江牛轭湖沉积及其环境意义——以长江荆江段天鹅洲、中洲子为例

以长江中游荆江段天鹅洲和中洲子(牛轭湖)为对象,通过对其沉积物柱样进行210Pb、137Cs、粒度、磁学测试分析,建立了牛轭湖沉积的基本序列、沉积特点与年代学框架。研究表明:1牛轭湖沉积为A-B层,A层(下层)为河相沉积层和河/湖过渡层,B层(上层)为湖相沉积层,沉积物粒径在剖面上呈"粗—细—粗"变化特点。2对于近现代牛轭湖,笼统运用放射性核素(如210Pb)比活度计算的平均沉积速率推测沉积物年代,会产生较大误差,需运用其他沉积特征参数和近现代环境变化事件记录进行多重校核。3牛轭湖沉积可以较好地记录河流流域洪水事件,可为重建古洪水事件提供借鉴。牛轭湖沉积较其他湖泊沉积更为复杂,相关研究尚待继续深入。     

基于SET技术的兴凯湖沼泽湿地表层沉积过程研究

湿地沉积过程研究对于揭示区域环境演变与湿地发育过程具有重要作用。2011~2015年,在兴凯湖国家级自然保护区,引进并利用地表高程测量仪(surface elevation table,SET),对4处沼泽湿地进行年际尺度表层沉积物累积厚度监测,计算表层沉积物的沉积速率。研究结果表明,2011~2015年期间,4处沼泽湿地表层沉积物的累积厚度分别为(7.31±2.87)mm、(7.70±2.55)mm、(5.71±2.36)mm和(6.30±1.69)mm;表层沉积物的沉积速率分别为(1.85±0.89)mm/a、(2.27±0.91)mm/a、(1.63±0.94)mm/a和(1.45±0.77)mm/a,4处沼泽湿地表层沉积物的沉积速率无显著差异。     

盘锦湿地地面沉降历史过程研究

采用地形图对比法、精密水准观测法和合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR解译法),研究不同时段盘锦湿地的地面沉降历史和现状。结果表明,盘锦湿地泵站作废和灌渠无法正常引水等是地面沉降所致。1956~1984年,盘锦湿地地面最大平均沉降速率为3.21 mm/a,沉降程度低,处于稳定阶段;1982~1994年,盘锦湿地地面最大平均沉降速率为10.41 mm/a,沉降程度较低;1994年以后,盘锦湿地地面最大平均沉降速率远超过80mm/a,局部地区最大平均沉降速率达到240 mm/a,地面沉降程度很高,破坏了湿地环境。     

2002-2010年长江流域GRACE水储量时空变化特征

利用高斯平滑滤波对2002年4月-2010年12月逐月GRACE卫星的时变重力场数据反演得到长江流域大尺度陆地水储量变化,对其时空变化进行研究,并将结果与全球陆面同化数据(GLDAS)模拟结果进行比较。其结论为:根据GRACE数据反演与GGLDAS模拟得到的水储量结果在大多数区域变化趋势相同,两者具有一致性,相关性达到0.89(P<0.05)。GRACE水储量研究结果表明:①2002-2010年长江流域水储量呈增加趋势,平均增长速率为0.43mm/月,相当于约95.04亿m³/年。长江上游增长速率为0.53mm/月,相当于约67.13亿m³/年;中游增长速率为0.51mm/月,相当于25.73亿m³/年;下游增长速率为0.36mm/月,相当于9.14亿m³/年。近9年长江流域水储量共增加约855.33亿m³。②从多年平均水储量空间分布来看,长江流域冬季月份(12、1、2、3月)水储量处于亏损状态,7-9月水储量处于盈余状态,4-6月下游至上游地区由亏损向盈余状态过渡,而10-11月则从上游至下游地区由盈余向亏损状态过渡。③全流域、上游及中游水储量逐月增长速率最大值出现在9月,分别为1.01cm/a、1.37cm/a、1.05cm/a;而下游地区则出现在7月,增长速率为1.62cm/a。     

基于光释光测年研究青海湖三种沼泽湿地的发育及沉积速率

近百年来由于受气候暖干化、青海湖湖体水位下降和周围草地退化及沙化趋势加剧等生态环境变化,加速了湿地环境变迁的生态过程。本研究在青海湖北岸地区选取三种典型沼泽湿地(藏嵩草kobresia ti-betica、华扁穗草Blysmus sinocompressus、盐地凤毛菊Saussurea salsa),建立地层的年代序列,计算得到每一测年段内的沉积速率,结合前人研究的历史气候变化,分析湿地形成的历史背景,初步揭示三种沼泽湿地的发育和沉积规律与全球变化的耦合性。结果表明光释光测得的三种沼泽湿地其发育时期各不相同,华扁穗草沼泽湿地发育于8.436±0.6 ka,藏嵩草沼泽湿地发育于2.058±0.11 ka,盐地凤毛菊沼泽湿地发育于1.143±0.20 ka;从整个剖面的平均沉积速率来看盐地凤毛菊湿地沉积最快(0.63 mm/a),藏嵩草湿地次之(0.39 mm/a),华扁穗湿地最慢(0.09 mm/a)。三种沼泽湿地主要在气候由暖干向湿润期转变时形成,自形成以来由于受到全球变化和人类因素的影响,沉积并非随时间呈线性关系发展。     

黄土丘陵半干旱区人工沙棘林水文特性及效益

沙棘是黄土丘陵半干旱区的主要生态-经济型树种，在生态环境建设中有重要作用。利用野外长期观测资料，系统分析了该区人工沙棘林的水文作用。结果表明：7～10a沙棘林冠平均年截留率为8．5％，林冠截留率(I)与郁闭度(C)关系式为I=-1．59 0．018C^1.439。5～10a沙棘林枯枝落叶层单次降雨可截留0．89mm降水。林地土壤入渗速率大于荒坡，其稳渗速率为1．5mm／min。林地土壤水分随季节变化明显，5月末0～500cm土层平均含水率为生长季最低，10月末最高。0～100cm土层是沙棘利用水分的主要层次，100cm土层是沙棘抵御持续干旱的主要层次。和荒坡比较，2～3a沙棘幼林减少产流的作用较小，产流量占荒坡的90．8％～99．5％，从4a起，产流量迅速减少，占荒坡的35．5％，10a沙棘林地的产流量为2．74t/hm^2，仅占荒坡的5．3％。林地产流量(Rs)与降雨量(P)和最大30min雨强(I30)密切相关，关系式为Rs=0．094P^0.603I30^0．610。     

南极鲍威尔海盆D4-9柱样古地磁及磁组构特征

为了探讨中更新世以来南极半岛东北部鲍威尔海盆沉积环境气候演变及古流向特征,对采自南极半岛东北部鲍威尔海盆内一根3m长柱样进行了古地磁和磁组构参数测试和特征分析。结果表明：1）该柱样在2.73m处为布容正极性与松山反极性期的界线,由此推算出在距今780ka到现代该区域沉积速率较低,约为0.35cm/ka。2）中更新世以来该区域共出现过5次暖沉积事件,并且在暖期事件中存在3次明显的冷期气候波动事件。3）该区域在暖期古流向方向不明显,水流方向变化频繁,而在暖期之间的过渡时期,古流向以近似南北向为主。     

近50年中国蒸发皿蒸发量变化趋势及原因

采用Mann-Kendall趋势检验方法、完全相关系数法及多元线性回归模型分析了中国全域及其各气候区近50年的蒸发皿蒸发量变化趋势及原因.结果表明,中国蒸发皿蒸发量存在减少趋势,区域平均减少速率为17.2mm/10a;其中湿润区减少速率最大,为29.7 mm/10a;半干旱半湿润区次之.为17.6 mm/10a:干旱区最小,为5.5 mm/10a.四季中,夏季减少速率最大,全国平均减少速率为16.2 mm/10a,其次为春季,为9.7 mm/10a,秋冬两季减少速率较小.中国蒸发皿蒸发量存在显著减少趋势的地区主要分布在湿润区的长江中下游地区、华南地区和云贵两省,半干旱半湿润区的黄淮海地区、山东半岛和藏东地区,以及干旱区的新疆、甘肃中部和青海省等.完全相关系数法分析表明,气温日较差和平均风速的减小与蒸发皿蒸发量的减少具有最显著的相关性,是蒸发皿蒸发量减少的影响因子.气温日较差的减小主要由云量和人类活动所引起的气溶胶及其他污染物的增加引起,这导致到达地面的太阳辐射强度减弱;而平均风速的减小则主要与全球变暖背景下亚洲冬季风和夏季风减弱导致我国平均风速的减小有关.     

基于210Pb测年法的楚科奇海陆架北缘有机碳沉积通量研究

有机碳沉积作用在一定时间尺度上形成海洋碳汇作用的最终净效应,北冰洋陆架的有机碳沉积作用在全球碳循环中有着尤为重要的地位。为了测定楚科奇海陆架的有机碳沉积通量,本文应用210Pb测年法对中国第3次北极考察R17站位的沉积物样品的年龄及沉积速率进行了分析测定,并结合表层沉积物中有机碳的含量计算得到了楚科奇海陆架北缘的有机碳沉积通量。结果显示,该站位的沉积速率为0.6 mm/a,表观沉积质量通量为0.72 kg/m2/a,有机碳沉积通量为517 mmol C/m2/a。经估算,真光层输出的有机碳中约有29 %被长期封存在沉积物中,远高于中低纬度的正常值（~10 %）,说明楚科奇海陆架区具有高效的碳汇作用。     

白令海和楚科奇海陆架区的生源物质埋藏通量研究

楚科奇海和白令海通过白令海峡相连,是气候变化研究的关键区域。利用210Pb过剩法开展两个海域沉积过程和生源物质的埋藏通量研究。研究发现,白令海陆架区沉积柱样(NB22)受到生物扰动影响,楚科奇海沉积物柱样(R17)所受生物扰动很小。通过建立模型,获得楚科奇海陆架区的沉积速率为0.6±0.1 mm·a~(-1),白令海陆架区的沉积速率为2.1±0.7 mm·a~(-1)。忽略沉积过程,白令海陆架区由生物扰动引起的混合因子为1.38±0.92 cm2·a~(-1);考虑沉积过程,则混合因子为0.65±0.95 cm2·a~(-1)。白令海的有机碳、生源硅、Ca CO3的埋藏通量分别为:6.85 mmol C·m-2·d-1、37.7 mmol Si·m-2·d-1、3.15 mmol C·m-2·d-1;楚科奇海的有机碳、生源硅、Ca CO3的埋藏通量分别为:5.71 mmol C·m-2·d-1、9.78 mmol Si·m-2·d-1、3.08 mmol C·m-2·d-1。楚科奇海陆架区具有高效的垂直输运的海洋生物泵,白令海陆架区海洋生物泵可能存在较强的水平输运过程。海洋沉积物中210Pb信号不仅可以定量沉积速率和埋藏通量,也在一定程度上反映海洋底栖生物的扰动强度。     

青康公路黑河北岸CK4孔剖面及其地层意义

据CK_4孔揭示,黑河盆地晚更新世时为连续的湖相沉积,全新世时主要为冲洪积相沉积.黑河盆地内,晚更新世时未发育冰川,但仍能反映出冰期与间冰期交替的古地理环境,全新世时为干、冷的冰缘气候.CK_4孔附近地层的沉积速率在晚更新世末期(距今4～1万年)为1.5mm/a.全新世时为6.5mm/a.     

沙坡头铁路防护体系内风沙沉积的粒度特征

包兰铁路沙坡头段铁路防护体系内,由于下垫面性质发生变化,流沙区至人工植被带地表沉积物中表层土壤的黏粒和粉沙含量显著增大,平均粒径减小,颗粒分选性显著变差。防护体系内表层沉积物中的粉沙含量与地表相对高程反相关,黏粒含量与地形起伏没有直接关系,颗粒平均粒径、分选性与地表相对高程正相关。在土层垂直方向上,表层0~5cm内土壤粉沙含量较高,颗粒分选性差;5cm以下深度内土壤粉沙含量减少,颗粒分选性变好。在防护体系内沙丘地貌的不同部位,沙尘沉积速率不同。据此估算表明防护体系内固定沙丘迎风坡顶部沉积速率为0.147 cm/a左右;背风坡和丘间地平均堆积速率大于0.588cm/a。     

末次冰盛期后格尔木河下切的时空变化及其构造意义

格尔木河河谷中发育有四级河流阶地,均形成于末次冰盛期之后。阶地的形成由构造抬升驱动,四级阶地代表的河流下切过程反映了四次阶段性构造抬升。以三岔河和纳赤台为代表的中游河段,四次河流阶段性下切速率分别为16~13 ka BP (T4-T3),3.33~9.33 mm/a;13~11 ka BP (T3-T2),5.5~12 mm/a;11~5 ka BP (T2-T1),0.33~1 mm/a;5 ka BP (T1 至今),0.6~0.8 mm/a,下切速率自T4 至T1 先增快后减慢。上游小南川河段5 ka BP以来的平均下切速率为4 mm/a,显著大于三岔河和纳赤台河段,同期河流溯源侵蚀速率也较快,表明小南川局部地区全新世中期抬升强烈,应为西大滩断裂强烈活动所致。受区域性构造活动差异影响,格尔木河河流阶地在局部地区出现变形,其中在三岔河和最老冲积扇扇顶存在两个下切幅度和速度高峰值,而纳赤台河段下切和缓。表明控制昆仑河和野牛沟发育的昆仑河-野牛沟断裂、山前的红石沟断裂自末次冰盛期以来持续活动。其中,昆仑河-野牛沟断裂16~13 ka BP活动速率较快,到13~11 ka BP达到最快,11 ka BP后减慢,与河流中下游整体构造活动趋势一致。     

洞庭湖演变趋势探讨

洞庭湖的演变主要受构造沉降、泥沙淤积和人类活动影响三大因素的控制。目前 ,洞庭湖盆的构造沉降速率虽然较低 (3～ 10mm/a) ,但构造沉降量仍抵消了部分泥沙淤积量 ,在一定程度上抑制了洞庭湖日益萎缩的趋势。由于湖盆中泥沙淤积速率大于构造沉降速率 ,洲滩会继续发育和扩展 ,洞庭湖仍保持淤高的趋势。在“4 35 0工程”完成和三峡建坝后 80年内 ,湖盆泥沙淤积速率将降低到 1 79mm/a ,洞庭湖不断淤高的趋势将得到减缓。     

黄河口潮滩盐沼沉积强度对碱蓬残体分解及氮动态的影响

2008年4月至2009年11月,基于野外原位分解实验,模拟研究了黄河口潮滩盐沼沉积强度对中潮滩碱蓬(Suaeda salsa)和低潮滩碱蓬残体分解及氮动态的可能影响。沿水盐梯度,设中潮滩和低潮滩2个分解小区,每个分解小区分别设无沉积(0 mm/a)、当前沉积增加(100 mm/a)和未来沉积增加(200 mm/a)3种固定沉积处理。结果表明,沉积强度对中潮滩和低潮滩碱蓬残体的分解具有一定影响,强沉积下残体的失重率和分解速率一般较高。当前或未来沉积增强后,二者残体的分解速率分别将增加138.10%~235.56%和8.89%~10.20%,95%分解时间分别将减少58.01%~70.24%和7.94%~9.13%。未来沉积增加处理下,中潮滩碱蓬残体的氮含量最大,其次为当前沉积增加处理下的氮含量,无沉积处理下的氮含量最小,3种处理下的氮含量无显著差异(p0.5);低潮滩碱蓬残体在未来和当前沉积增加处理下的氮含量相当,无沉积处理下的氮含量最小,3种处理下的氮含量无显著差异(p0.5)。当前或未来沉积增强后,中潮滩碱蓬残体在分解阶段将大多表现为氮累积特征,而低潮滩碱蓬残体将一直表现为较强氮释放特征,C/N对二者残体分解过程中氮养分的调控作用更为重要。研究发现,当不同沉积强度下潮滩环境养分状况不发生较大变化时,中潮滩和低潮滩碱蓬残体的相对分解速率可能取决于其基质质量;当养分状况发生较大改变时,其相对分解速率可能取决于分解环境的养分供给状况。