植硅石分析在第四纪环境研究中的应用

简介了植硅石分析方法在第四纪环境研究中的应用，包括植硅石的研究现状，现化性质，实验室析方法及其应用领域，并将植硅石与孢粉进行了对比，表明了植硅石特有的性质，并将它运用到南方网纹红土的研究中来恢复当时的古气候，为可靠地发掘网纹红土中赋存的生物－气候信息提供了新依据。     

网纹红土中的植硅石组合及其环境意义的初步研究

长江中下游地区网纹红土中的古气候记录，在第四纪全球变化研究中具有十分重要的意义，阐述了江西修水网纹红土的岩性特征和形成时代，重点讨论了网纹红土中的植硅石及其古气候信息，根据植硅石形态的环境意义，结合因子分析，将修水剖面网纹红土所含的植硅石划分为１２个组合带。并将其与黄土－古土壤气候旋回和深海氧同位素气候旋回进行了对比，提出网纹红土也是第四纪全球变化的良好信息载体。     

云南陆良彩色沙林晚第三纪地层中的植硅石

云南省第三系十分发育,植物化石丰富,这就使得用植硅石研究第三纪地层成为可能;另外植硅石能在一些哑地层或缺少生物标志的黄土或沙滩中大量保存下来;而且植硅石记录与孢粉记录相比,代表了更小范围的植被特点,对于恢复彩色沙林古气候、古环境的变迁更具指导意义。本研究的所有植硅石样品皆采自云南陆良彩色沙林内。彩色沙林位于云南高原东部,陆良断陷盆地的南端,成景岩石属于上第三系下新统茨营组。岩性为粗-细粒砂,局部有薄层泥。茨营组分上下两段呈不整合覆盖在元古界牛头山组长石石英砂岩之上。采样剖面91.7m,共采集植硅石样品18个,各取样约30g。样品处理在中国地质大学(武汉)地球表层系统开放研究实验室完成,方法参     

陆生蜗牛壳体碳氧同位素在古环境中的应用综述

陆生蜗牛壳体碳、氧稳定同位素组成分别受蜗牛生长时期植被中碳同位素组成和大气水中氧同位素组成的控制,已成为古气候和古环境重建的重要代用指标.本文详细介绍了蜗牛壳体碳酸盐碳、氧同位素古气候重建的指示机理、样品预处理方法及其在14C测年、古气候和古植被研究中的应用现状.在此基础上讨论了蜗牛壳体碳酸盐碳、氧同位素古气候解释中存在的问题,介绍了该领域未来的研究方向与趋势.     

植硅体研究及其应用的讨论

植硅体是填充于高等植物细胞组织中的非晶质含水二氧化硅颗粒，记录了它所起源的植物细胞的特征，可以在土层或沉积物中很好地保存下来。通过植硅体的形态鉴定和确定组合带，可以恢复古植被、讨论植物群落演替，推断第四纪古气候环境及其变迁，指导地层划分对比。结合数学方法可以进一步计算出各种古环境气候的参数值，从而用以研究气候波动和发现气候事件，进行全球对比研究。在考古学、土壤学、农学和医学等领域，植硅体也得到了广泛的应用。     

上海志丹苑元代水闸遗址的发现及其古环境

上海志丹苑遗址为一座规模宏大、做工考究的元代石闸。这是研究吴淞江水利史、上海古代的航运、城镇发展史的最良实例。通过剖面地层中孢粉、植硅体的研究，得知石闸建造后的古气候、古环境为预测未来气候变化及本区自然资源开发利用提供了背景资料。     

有机地球化学研究进展—在第四纪古气候古环境研究中的应用

有机地球化学研究进展──在第四纪古气候古环境研究中的应用耿安松（中国科学院广州地球化学研究所，广州５１０６４０）从沉积（无机）地球化学的角度研究第四纪古气候、古环境的变迁已经做了大量的工作，并取得许多成果。与之相比，从有机地球化学的角度研究第四纪古气...     

成都平原中—晚全新世环境考古研究进展*

自20世纪80年代以来,成都平原环境考古工作在聚落选址与地理环境、古气候与古蜀文明发展、灾变事件研究及史前人地关系综合研究等方面取得重要进展。研究表明: 成都平原史前城址群的出现与当时的地理环境应有很大关系;成都平原中—晚全新世以来气候整体温暖湿润,其中有多次气候波动和降温事件发生;古洪水、古地震等自然灾害与古蜀文明发展的关系很密切;基于成都平原诸多先秦遗址的人地关系综合研究表明,河流、地貌、气候等因素与史前聚落变迁有很大关系。总体上,成都平原环境考古工作经历了3个发展阶段。受限于研究材料和方法,目前仍然缺乏高分辨率古环境演变规律的研究成果;自然灾害与成都平原先秦时期古文化演变的一些重要节点的耦合关系仍不明确;今后还需要加强与河流地貌有关的聚落环境考古研究;利用地理信息系统和遥感技术分析环境变迁与人类活动关系以及定量和模型化研究史前人地关系也将是未来成都平原环境考古工作的重要内容。     

有机碳和有机分子碳同位素的地球化学意义

有机碳和有机分子碳同位素组成的研究不仅在沉积地层对比，油－油，油－源对比研究方向发挥了独特作用，而且在古气候，古环境研究方面更具有广阔的应用剪影。开展对全球气候变化及全球碳循环有重要意义的有机碳碳同位素组成及分布研究和对生物演化，恢复古生态，古环境有重要意义的化石及沉积物中有机分子的碳同位素成及分布研究已势在必行。     

古代生物分子与分子考古学

分别论述了从古DNA，古蛋白质，类脂化合物等古代生物分子的尺度去研究人类的起源和迁移，动，植物的家养和驯化过程及早期农业的发展，考古点动植物骸的精确鉴定，新的定年技术以及古气候的变化等与考古学相关的许多重要问题，对分子考古学及其应用进行综述，并就在我国开展分子考古学研究提出了展望。     

Advances in Modern Phytolith Research

Phytolith has been widely used as a tool to reconstruct the paleoenvironment, and the investigation of modern phytolith is very crucial to the accurate interpretation of phytolith data in ancient sediments. Studies of modern process of phytolith primarily include the morphological analysis of phytolith in modern plants, and the relationships between the formation and growth of phytolith and environmental factors, as well as the transportation and taphonomy of phytolith in modern soils and sediments. The formation of phytolith in plants is controlled not only by genes but also by environmental factors, such as humidity, precipitation, temperature, CO₂ concentration, soil pH, and nutrient status, etc. The morphology, assemblages, ¹³C and ¹⁸O of phytolith in plants can respond sensitively to environmental variables. The phytolith assemblages can be affected by its taphonomy and transportation that may be different due to phytolith types and soils/sediments texture. It is necessary to investigate the phytolith morphology and types in modern plants, the relationship between its formation and environmental factors, and the impact of transportation and taphonomy on phytolith assemblages under different environmental conditions in order to promote the application of phytolith analysis to paeloenvironment reconstruction.     

长白山泥炭湿地主要植物植硅体形态特征研究

对长白山地区常见的泥炭地25个属31个种植物进行了植硅体形态鉴定统计,共发现植硅体类型15种,它们分别是硅化气孔、棒型、扇型、板型、硅质突起、尖型、导管型、帽型、齿型、哑铃型、鞍型、多边帽型、毛发型等。除禾本科和莎草科、菊科部分植物植硅体含量高外,木贼科、堇菜科、茜草科、蓼科等部分植物植硅体的含量也较高。禾本科植物的短细胞植硅体对植物分类有意义,但可能因采样环境和种类差异等原因,长白山泥炭湿地禾本科植物的植硅体在形态和数量上都与其他区域同类研究结果有所差异,如禾本科早熟禾亚科的菵草中新发现了含量丰富的枕木型植硅体,黍亚科的荩草和水稗中还发现少量帽型植硅体; 另外菊科兴安一枝黄花和齿苞风毛菊含有大量的特殊的尖形植硅体。硅化气孔宽度大小可指示环境湿度状况,对硅化气孔的数量和大小的深入研究将对古环境和古CO₂浓度的恢复有一定帮助。长白山泥炭湿地植物的植硅体与植物的分类关系密切,湿地植物植硅体中硅质突起、棒型、哑铃型和尖型植硅体特征组合代表湿冷组合,本研究中的5块泥炭湿地植硅体的组合特征受纬度变化影响不明显。     

Potential of opal phytoliths for use in paleoecological reconstruction

Opal phytoliths, inorganic biogenetic plant particles of microscopic size, were investigated to determine the level at which their varied morphology is taxonomically significant. Extraction methods for the isolation of these particles from living plants and from soils were developed to provide maximum preservation of morphological features while remaining simple, rapid, and inexpensive. Extracts were made and microscopically viewed from 30 live specimens, of which 16 were systematically typed in order to develop taxonomic guidelines for their identification in soils. Clear taxonomic differentiation was noted between and within major plant groups with considerable indication that more detailed investigation will yield finer subdivisions. Since opal phytoliths are reported to be a particularly durable fossil found in deposits as far back as Tertiary Age, it appears that opal phytolith analysis can provide paleobotanical information comparable to palynological data in many areas where pollen is absent. When used in conjunction with pollen where present, they should serve to confirm pollen data as well as provide additional botanical data not available in pollen studies.     

意大利上新世古生产力的轨道驱动

主要研究了意大利上新统3个剖面Punta Piccola、Cape Spertivento以及Punta Rossello蛋白石含量的变化,综合其它古环境指标对非洲季风和地中海表层生产力加以分析,研究表明,Punta Piccola剖面和Cape Spertivento剖面各古环境指标对岁差周期影响的响应明显而单纯,即岁差低值,对应氧同位素偏负,有机碳和蛋白石高值以及碳酸盐低值,说明地中海表层生产力明显受到岁差的驱动。岁差驱动下的北非夏季风导致尼罗河泛滥,带来的丰富营养元素使得生产力剧增,同时淡水注入,阻碍了水体的垂向交换,直接导致了海底的缺氧环境,硅藻利用深层营养产生勃发,并组成“藻席”,快速沉降到海底,使得有机碳迅速埋葬和保存,从而引发了腐泥层的形成。Punta Rossello剖面硅藻层证实了“藻席”的存在,但是蛋白石含量并不高。 [HT5H]关 键 词:[HT5K] [HT5H]中图分类号： 文献标识码：A[HT5SS][HK]     

棕榈科植硅体形态分析及其环境意义

植硅体分析在古环境、古生态、环境考古、植物分类等众多领域研究中逐渐显示出其重要的作用,其应用潜力依赖于现代植硅体形态基础研究工作的深入。文章主要针对我国热带、亚热带地区常见的棕榈科15个属20个种植物进行了植硅体形态鉴定和多项形态参数(大小、突起等)的测量分析,同时对旅人蕉科的白花扇芭蕉、蝎尾蕉科的黄芭蝎尾蕉、苏木科的无忧树进行了对比研究。结合聚类分析方法把植硅体形态分为5个大的类型,棕榈科植硅体主要包括刺球形、水母形和草帽形3种形态。白花扇芭蕉植硅体呈褶球形,黄芭蝎尾蕉植硅体呈飞梭形,无忧树不含有植硅体。同时,给出了不同类型形态参数的大小和范围,为利用棕榈科植硅体等进行古环境研究提供了基础。     

东北地区湿度梯度下的表土植硅体的空间分布规律

植硅体的现代过程研究是恢复古环境的基础,探讨表土植硅体分布及组合特征对环境因子的响应尤为重要。沿中国东北地区年均温为4 ℃等温线采集70块表土样品,研究了单一温度因素控制下表土植硅体的空间分布规律,以期获得不同类型植硅体对降水的响应。研究结果表明:所有表土样品中植硅体丰富且数量较多,主要有棒型、尖型、块状、扇型、扁平状、短鞍型、帽型、哑铃型、齿型、三棱柱型、导管型、硅质突起、硅化气孔、弓型和多面表皮植硅体;且主要以短细胞、棒型、尖型为主,其平均百分含量之和高达80.77%,块状、扁平状、扇型次之,其他类型的植硅体含量较少。方差分析结果表明:棒型、三棱柱型、硅质突起、哑铃型和扁平状在大兴安岭、松嫩平原和长白山之间存在显著性差异,且棒型、三棱柱型、硅质突起的百分含量与年降水量具有极显著的正相关性,哑铃型的百分含量与年降水量具有极显著的负相关性。总之,年均温为4 ℃等温线上70块表土样品中植硅体类型基本相同,但不同类型植硅体的百分含量存在差异,说明本研究区域内表土植硅体组合特征对降水的响应较为敏感。     

植硅体稳定同位素生物地球化学研究进展

植硅体形态鉴定与组合分析广泛应用于古环境重建和农作物起源分析等.鉴于植硅体的抗腐蚀、抗降解,易保存,锢囚的碳不易污染,且保存了植物的原始信息等特性,其有机地球化学研究日益被重视.植硅体稳定同位素分析表明植硅体是植物通过吸收单硅酸,以蒸腾作用为主要动力,在植物的不同部位发生同位素分馏淀积形成,其稳定同位素组成具有丰富的植物生理和环境信息.植物不同部位植硅体稳定同位素组成具有差异,其含量和硅、氧同位素值沿蒸腾流通常有增加的趋势.沉积物植硅体碳同位素分析不仅可以用于恢复草本的C3、C4植物生物量的比例,并且有可能重建古大气的碳同位素构成,是三者中最具有潜力的考古学、古环境研究的指标.植硅体有机化学组成分析,特别是类脂物分析,有利于认识植硅体碳同位素值相对于总有机碳偏负,C3、C4草本植硅体同位素差值范围缩小的原因.     

古环境研究中深海沉积物粒度测试的预处理方法

对深海沉积物样品进行粒度测试前,应根据研究目的,在预处理过程中有效去除碳酸盐和生物硅,同时完好保留陆源碎屑组分,才能使测试结果准确反映古气候和古环境变化。对采于南海的样品分别加入不同剂量浓度为10％的盐酸或浓度为25％的醋酸,以及不同剂量的NaOH或Na2CO3,同时利用有机元素分析仪、硅钼蓝比色法、环境扫描电子显微镜分析、观察不同方法的预处理效果,并结合粒度测试的结果认为,对于碳酸盐,盐酸和醋酸均可将其有效去除,但由于少量盐酸仍会对陆源矿物组分造成破坏,因此应使用酸性较弱的醋酸;对于生物硅,大剂量的Na2CO3仍难将其有效去除,而使用小剂量的NaOH即可去除干净,但需控制剂量以避免破坏矿物组分。针对南海沉积物中的各种生物组分含量,确定了醋酸和NaOH的使用剂量并建立了预处理流程。     

Phytoliths and seeds in fluvial island paleoenviroment reconstruction (interaction with pollen analysis)

We tested the use of phytoliths and seeds as bioindicators in the paleoenvironmental reconstruction of fluvial islands and compared the results with those of facies and pollen analyses. The studied material was taken from a 215 cm core drilled in Mutum Island. The study included a) the quantification and identification of phytoliths and seeds, b) the determination of the distribution of biological material in the island sediment and sedimentary facies, c) the determination of organic material contents, and d) a chronological analysis with three ¹⁴C dates. This study also determined the distribution of seeds and phytoliths over the sedimentary environment succession. We identified the following distributions of seeds and phytoliths over the paleoenvironmental hydrach succession. 1) Channel paleoenvironment (eupotamic stage): the sediment was deposited under lotic flow conditions, with the occurrence of Podostemaceae phytoliths and a predominance of Poliygonaceae seeds. 2) Blind channel paleoenvironment (parapotamic stage): this environment, which occurred 725–935 cal yrs BP., demonstrated an increase in the quantity of Podostemaceae phytoliths and seed quantity alternations. 3) Lake paleoenvironment (paleopotamic stage): a change from the blind channel to lake environment occurred at 631–797 cal yrs BP. An increase in the phytolith concentration was associated with a saddle morphology peak and general decrease in seeds, except for over the 110-100 cm interval, with a high occurrence of Cecropiaceae and Lentibulariaceae seeds. 4) Present swamp environment (paleopotamic to terrestrial stage): the present environment was settled approximately 300 cal yrs BP. (uncertainties range) with phytoliths. The seed assemblage in the sediment resembles the current vegetation on the island. The variation in the types of phytoliths and seeds from the base to the top of the sedimentary column reflect changes in the vegetation with changes in the environmental conditions and the great potential for these structures to be paleoindicators in fluvial systems. The seed and phytolith data were compared with the pollen analysis results.