青藏高原东部末次冰期最盛期气候的花粉证据

青藏高原许多湖泊钻孔、泥炭剖面等所揭示的花粉记录为重建当时的古气候提供了可靠的证据．应用这些资料探讨青藏高原东部末次最大盛冰期植被和气候．大约２５～１５ｋａＢＰ前后西藏东南部、川西若尔盖及青海柴达木和可可西里地区,气候寒冷干燥,年均气温比现今低６℃左右,植被以荒漠草原为主;在青海湖地区森林退缩演变为草原植被;甘肃临夏气候冷湿,年均温比现在低５～６℃,发育山地暗针叶林     

安徽宣城红土微生物GDGTs分布特征及其古环境意义

中国南方更新世红土是古气候环境变化研究非常重要的载体之一,红土微生物类脂分子是其古气候环境研究的有效指标,但其在红土中的古气候意义需要更进一步的挖掘和明确.选取处于气候变化敏感地带并且已有很好年代学基础的安徽宣城红土剖面进行详细的野外调查和系统的样品采集,利用改善后的碱式水解法提取红土微生物类脂分子,通过对比分析、比较印证等方法对其中的甘油二烷基链甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,简称GDGTs)进行系统研究.宣城剖面GDGTs分布特征显示:剖面下部各指标呈旋回性变化、而上部相对稳定,表明形成初期环境比较动荡,而后期成土环境相对稳定;土壤pH为7.0~8.0,推测其物源主要来源于北方干旱区或长江中下游干涸河滩沉积;BIT指标反映宣城地区在130 ka BP左右气候极为干旱.结果表明,红土中微生物类脂物GDGTs能够定量、高分辨率地重建安徽宣城的古气候环境,具有重要的研究意义.      

中国泥炭记录末次冰消期以来古气候研究进展

泥炭记录的环境演变是过去全球变化（PAGES）研究的重要领域之一,分析了中国泥炭记录的古气候演化研究的区域范围,当前主要以东北哈尼、青藏高原的红原、神农架大九湖以及华南定南大湖四个位于东部季风区的研究工作最为集中。泥炭沉积高分辨率综合信息揭示了末次冰消期以来中国气候变化的时空特征：冷暖干湿变化既有一致性又表现出区域差异,末次冰消期东北地区、东部山地、华南地区都表现出冷偏湿的气候特点,而青藏高原却为冷偏干或凉偏干;Younger Dryas（YD）事件之后,全新世早期和中期青藏高原、东部山地、华南地区气候总体以温湿为主要特征,而东北地区有效降水减少,到全新世晚期,呈现出干旱的变化趋势。并对B~A事件,YD事件,8.2 ka 以及4.2 ka等重大气候突变事件研究工作进行了综述。最后指出今后应拓展与重建更多区域古气候环境变化序列的对比,加强泥炭沉积及环境指标的基础理论,重视和提高大气沉降泥炭档案以及气候变化背景下泥炭地碳循环机制等研究工作。     

Advances in Palaeoclimatic Research Recorded by Peat in China since the Last Deglaciation

泥炭记录的环境演变是过去全球变化（PAGES）研究的重要领域之一,分析了中国泥炭记录的古气候演化研究的区域范围,当前主要以东北哈尼、青藏高原的红原、神农架大九湖以及华南定南大湖四个位于东部季风区的研究工作最为集中。泥炭沉积高分辨率综合信息揭示了末次冰消期以来中国气候变化的时空特征：冷暖干湿变化既有一致性又表现出区域差异,末次冰消期东北地区、东部山地、华南地区都表现出冷偏湿的气候特点,而青藏高原却为冷偏干或凉偏干;Younger Dr-yas（YD）事件之后,全新世早期和中期青藏高原、东部山地、华南地区气候总体以温湿为主要特征,而东北地区有效降水减少,到全新世晚期,呈现出干旱的变化趋势。并对B～A事件,YD事件,8.2ka以及4.2 ka等重大气候突变事件研究工作进行了综述。最后指出今后应拓展与重建更多区域古气候环境变化序列的对比,加强泥炭沉积及环境指标的基础理论,重视和提高大气沉降泥炭档案以及气候变化背景下泥炭地碳循环机制等研究工作。     

青藏高原（格尔木-亚东）冰缘现象及其气候意义

冰缘地貌与沉积是冰冻圈环境变化的载体,对其开展深入研究对了解青藏高原地表过程与过去气候变化,具有重要意义。基于青藏高原（格尔木-亚东）冰缘地貌和沉积野外记录和实验分析,获得以下认识：格尔木在LGM时多年冻土至少下限到达海拔2 900 m,年均气温降至< -4 ℃,比现在至少低9 ℃,气候寒冷干燥;冰消期和全新世存在极端干冷的气候事件,可能存在地面温度< -10 ℃的冬季迅速降温气候期。楚玛尔、那曲谷露和纳木错的冰楔假型分别记录了末次冰期冷期多年冻土扩张,亚东古砂楔记录了早全新世冷事件。西藏羊八井泥炭沉积剖面孢粉和测年揭示,该区自新仙女木事件以来经历了严寒（12.8~9.8 ka）、暖湿（9.8~5.0 ka）、干冷（5.0 ka至今）的气候阶段。青藏高原（格尔木-亚东）广泛发育的冻融褶皱、成层坡积、风沙沉积等,是古环境重建的重要佐证,具有刻画冷暖-干湿的意义。     

黄土高原南部下河遗址全新世中期的植被与气候:基于木炭化石记录

基于黄土高原南部白水县西固乡下河西村下河遗址木炭化石记录的系统分析并结合高精度AMS~(14)C测年,重建了研究区5050~4870cal.aB.P.时段植被特征和古气候要素值。研究结果显示全新世中期沟谷地带发育以栎、青冈为主的阔叶林地,其中包括柿树、枣树等经济型林木。通过所鉴定的10个乔木植物种属的共存因子法分析,获得白水下河地区(35.14°N,109.69°E)5050~4870cal.aB.P.时段的气候要素值。年均温(MAT)为12.9℃,比现在高约1.5℃;年均降水量(MAP)为758.4mm,比现在高约180mm;与现今秦岭南麓东部的陕西镇安地区(33.45°N,109.16°E)的气候环境相当,可能指示了气候带向北纬推移了约1.7°。     

东北哈尼泥炭沉积物磁化率特征及古气候意义

东北哈尼泥炭沼泽位于长白山西麓和龙岗山脉中段,沉积连续,受人为干扰较小,记录了东北地区全新世以来的古气候、古环境演变信息。本研究采用AMS ¹⁴C测年技术建立了哈尼泥炭剖面年代学框架,并对泥炭柱心磁化率进行测定,分析其古气候意义,结合相关气候代用指标,重建了东北地区14 ka B.P.以来的古气候与环境演化历史。结果表明,哈尼泥炭磁化率总体偏低,说明在全新世的大部分时间内哈尼泥炭中的磁性矿物颗粒富集程度较低。哈尼泥炭磁化率记录了区域环境温度和湿度变化信息,较高的磁化率表明气候温暖湿润,较低的磁化率表明气候干燥寒冷。磁化率参数变化响应了全新世多次气候干冷事件,如0.4~0.6 ka B.P.(小冰期)、2.8 ka B.P.、4.3 ka B.P.和8.2 ka B.P.等气候突变事件。哈尼泥炭磁化率不仅反映了东北地区全新世以来的气候变化,而且呼应了全新世的多起气候突变事件。     

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。     

宁夏固原寺口子剖面色度记录的29 Ma以来气候演化

宁夏自治区南部固原寺口子剖面位于青藏高原东北缘,记录了青藏高原隆升、扩展与区域气候变化之间的相互作用过程,重建该地区气候演化历史对于揭示高原隆升与全球气候变冷对亚洲大陆腹地干旱化的影响具有重要意义。通过对寺口子剖面晚渐新世—第四纪地层沉积物色度(a~*、b~*、L~*)的系统测量,建立了29～0.5 Ma颜色指标变化序列,结合研究区内已发表的磁化率、孢粉和总无机碳数据,揭示出该区域气候经历了四个阶段:29～24.8 Ma为最湿热阶段、23.8～18 Ma为较湿热阶段、18～5 Ma为逐渐变冷阶段、5～0.5 Ma为快速变冷阶段。剖面记录了25～24 Ma、18 Ma、5 Ma两次显著的气候变冷事件和3 Ma气候变暖事件。结合青藏高原东北缘新生代盆地气候代用指标,发现这些气候变冷事件和3 Ma气候变暖事件具有区域性。通过对比深海氧同位素记录、北太平洋粉尘通量记录、青藏高原构造隆升事件和研究区气候演化特征,我们认为青藏高原隆升和全球气候变化共同控制了区域气候演化,但在不同时期所起作用有所差异。     

GDGTs温度指标在青藏高原湖泊的应用潜力分析——以昆仑山黑海为例

古温度的定量重建已成为理解地球气候系统演化的关键性环节,然而目前可靠的陆地温度重建指标仍然较少。来源于微生物细胞膜的甘油二烷基甘油四醚膜类脂（GDGTs）及其相关指标（甲基化/环化指标MBT/CBT和四醚指标TEX86）在湖泊古温度的定量重建中具有一定的潜力,但由于湖泊系统的复杂性及高原气候的特殊性等问题,使得相关指标在青藏高原湖泊的应用受到影响。因此,对目标湖泊开展详细的现代过程分析,考察GDGTs温度指标的应用潜力尤为重要。以位于藏北高原的黑海作为研究对象,采集表层沉积物、流域土壤以及入湖河流沉积物共24个样品。分析了黑海沉积系统中GDGTs的来源,探讨了GDGTs及其相关指标对环境因子的响应,考察了MBT/CBT指标及温度转换函数在高原湖泊温度重建中的适用性。结果表明：黑海中存在部分内源性GDGTs;水体深度对GDGTs的组成与分布影响较显著,电导率与总有机碳的影响较弱;MBT/CBT指标在高海拔和寒冷地区的湖泊古温度重建中有一定的局限性,应该结合区域特点、气候类型及母源微生物对特殊环境的生态响应等,建立更加适用于高原湖泊的温度指标及校正方程。     

川北若尔盖高原红原泥炭剖面孢粉记录的晚冰期以来古气候古环境的演变

利用14C测年及孢粉分析方法对位于若尔盖高原的红原泥炭剖面进行了系统研究,重建了若尔盖地区晚冰期以来古环境的演化历史,并识别在此期间发生的主要气候事件.结果表明:该区晚冰期的气候特点为冷偏干或凉偏干,冷暖波动频繁.其中,14.1～13.4、12.4～12.0和10.5～10.0 kaBP之间的冷阶段分别对应于Oldest Dryas、Older Dryas及Younger Dryas事件;发生于12.6～12.4和12.0～10.5kaBP左右的暖阶段分别对应于Bolling及Allerod暖期.Younger Dryas事件之后,气候总体以温湿为主要特征,8.9～8.7和6.1～5.8kaBP之间的明显降温为全新世期间的2次冷事件.孢粉记录所反映的若尔盖地区晚冰期以来的气候演化与全球气候变化具有较好的可比性.     

红原泥炭记录的晚冰期以来若尔盖地区粉尘通量变率及其气候影响

由于高分辨率的气候重建记录，尤其是粉尘通量重建结果仍然较少，晚冰期以来东亚地区的气候突变机制存在很多争论。本研究对青藏高原东北部若尔盖红原泥炭HY2014剖面(深度450 cm)样品的灰分含量及其粒度组成和K、 Ti、 Zr、 Rb、 Sr、 V等元素含量进行高分辨率测定，基于AMS ¹⁴C测年结果，重建了晚冰期以来该地区粉尘通量的变化动态，并结合过去的研究结果综合探讨粉尘通量的影响机制。结果表明：1)红原泥炭中的Ti、 V、 Sr、 EF_Zr、 EF_Rb、 EF_K等元素主要为风成输入，可辅助粉尘通量来共同反映研究区大气粉尘沉积的变化历史。2)14000～11600 cal.a B. P.,红原地区粉尘通量总体偏高，其中14000～12800 cal.a B. P.期间由于红原地区发生特大古洪水事件使大气粉尘通量数值明显增加，而12800～11600 cal.a B. P.期间气候冷干，强劲的东亚冬季风和北半球西风急流将裸露的松散沉积物搬运沉积到红原泥炭地中，导致红原大气粉尘通量增加；11600～3...     

贵州盘州地区早渐新世古气候定量重建

早渐新世全球气候迅速发生了降温,对地球生物产生了重大影响。利用共存分析法对贵州盘州地区石脑组的早渐新世植物群古气候进行了定量重建。植物群大化石指示的古气候参数:年均温(MAT)为15.7～21.9℃、最冷月均温(CMMT)为2.5～16.7℃、最热月均温(WMMT)为21.6～28.1℃、年均降雨量(MAP)为828.0～1 900.0mm、最湿月均降雨量(MPwet)为160.0～343.0 mm、最旱月均降雨量(MPdry)为7.0～54.0mm、最暖月均降雨量(MPwarm)为105.0～180.0mm。孢粉化石指示的古气候参数:MAT为11.5～23.9℃、CMMT为-1.0～16.7℃、WMMT为23.0～27.9℃、MAP为803.0～1 613.0mm、MPwet为116.0～293.0mm、MPdry为17.0～55.0mm、MPwarm为94.0～180.0mm。植物群大化石和孢粉化石的共存分析结果都指示一种温暖的、湿润的亚热带气候,且具有较明显的季节变化,与现在我国东南部地区气候较相似。盘州地区现在气候与早渐新世气候相比,夏季变凉爽多雨。结合我国同时期的植物群古气候参数,结果说明我国早渐新世时气候随纬度升高变化并不大,其分带现象明显低于现在的气候纬度分带变化。     

浙江天目山千亩田泥炭晚全新世以来Rb/Sr记录的干湿变化

对天目山千亩田2个泥炭剖面的研究显示,样品中Rb和Sr含量变化呈现出较好的正相关性,Rb/Sr比值与总有机碳含量(TOC)、烧失量和腐殖化度等指标有很好的相关性。Rb/Sr比值和Rb、Sr含量对古降水有指示意义,三者结合可用来重建过去气候的干湿变化。千亩田泥炭剖面Rb/Sr比值和Rb、Sr含量详细记录了晚全新世以来的气候变化,表明其大体存在3个阶段:4.1~3.2cal.ka B.P.,季风降水出现大幅下降,气候向干旱演变;3.2~1.2cal.ka B.P.,气候干冷,且有频繁波动;1.2cal.ka B.P.以来,气候呈现出向湿润变化的趋势,但伴有大幅波动,其中包含了1.2~0.9cal.ka B.P.的中世纪暖期暖干气候以及0.6~0.3cal.ka B.P.的明清小冰期冷湿气候。千亩田泥炭Rb/Sr比值和Rb、Sr含量记录的气候变化与东亚季风区中其他地区的多种高分辨率气候记录具有一致性,表明其共同响应了东亚季风的变迁。     

实验模拟氧化条件对微生物四醚脂的环境替代指标的影响

以古菌和细菌细胞膜脂甘油四烷基甘油四醚(GDGTs)为基础建立的古温度指标四醚指数(TEX86)与甲基化/环化指标(MBT/CBT),以及陆源输入指标(BIT)与干旱和盐碱化指标Ri/b,在海洋、湖泊、黄土-古土壤等沉积物的古环境重建中得到了广泛的应用.然而,利用这些微生物分子指标来重建古环境时,氧化等降解因素对GDGTs化合物,尤其是对细菌支链GDGTs的影响目前还不是很清楚.本研究通过过氧化氢模拟不同氧化程度对土壤中GDGTs化合物产生的影响,进而分析古菌和细菌GDGTs不同结构化合物抗氧化能力的差异,了解化学氧化降解对GDGTs各指标的影响.结果表明,古菌类异戊二烯GDGTs抗氧化能力低于细菌支链GDGTs,同时含环的古菌和细菌GDGTs抗化学氧化能力均要低于无环GDGTs.古菌GDGTs古温度指标TEX86在氧化过程中逐渐降低,在氧化条件下沉积的古菌GDGTs的TEX86指标用于古温度的重建存在低估的可能.在以无环细菌支链GDGTs为主的环境中,细菌MBT/CBT指标随氧化程度加深其重建温度基本不受影响.古菌与细菌GDGTs抗降解能力的差异导致陆源输入指标BIT指数随着氧化程度增加而升高,在地质体中应用此指标恢复古陆源输入存在高估的可能性.干旱化和盐碱化指标Ri/b随着氧化程度加深表现出逐渐降低的趋势,从而在应用上也可能存在低估.需要指出的是,实验室用的过氧化氢比自然条件下氧气的氧化作用强得多,本文的结论反映了一种比较极端的状况.     

湖泊记录揭示的中更新世以来我国区域环境分异与亚洲季风的关系

长尺度的湖泊记录的对比研究,可以避免局部的环境因素的干扰,能较好地辨析出大区域乃至全球气候变化的特点。我国目前可供较长时间尺度对比研究的湖泊沉积记录只有青藏高原北部柴达木、云贵高原滇池和青藏高原东部若尔盖古湖,本文根据若尔盖盆地RM孔、柴达木盆地ZK-336及CK-6孔和滇池盆地参1井等钻孔的湖泊深钻记录比较研究,探讨了中更新世以来我国环境的区域分异特点。结果表明:中更新世早期(780～480ka B.P.),青藏高原东部的若尔盖与北部的柴达木地区均以相对湿润的环境为主,但云贵高原似乎表现为暖干的气候特点;中更新世晚期(480～160 ka B.P.),柴达木盆地和若尔盖地区一样,均表现出明显的趋冷趋干的气候特点,柴达木盆地湖泊为一明显的退缩时期,而云贵高原,与青藏高原相一致的是气候的变冷,并且越到后期,寒冷程度加剧,不一致的是该区明显趋湿;晚更新世以来(160～0 ka B.P.),柴达木盆地与若尔盖古湖两者湖泊记录的气侯波动基本一致,但柴达木盆地基本表现为干旱的背景,波动的幅度似乎也不及若尔盖盆地,这可能在于后者处于季风气候的边缘,对气候变化的响应尤为敏感,而位于云贵高原的滇池盆地,和若尔盖地区也     

地质环境中生物标志物GDGTs分析技术研究进展

甘油二烷基甘油四醚脂（GDGTs）是一类来自于微生物细胞膜脂的新兴生物标志物,广泛存在于海洋、湖泊、土壤、泥炭等环境。在活体细胞中,GDGTs通常以完整极性膜脂（IPL-GDGTs）的形式存在,而在地质环境中主要以脱去极性头基的核心脂（CL-GDGTs）的形式存在。CL-GDGTs结构稳定、不易降解,并且对环境变化响应敏感,因此被认为是重建古气候-古环境变化的有力工具。GDGTs结构复杂、种类多样,在环境中的含量通常较低且常与其他化合物共存,因此分析难度较高,现有技术和方法在其分离、纯化、定量等方面仍然面临挑战。本文总结了近年来GDGTs在分析技术方面的研究进展,概述了GDGTs的分类与结构,对环境中IPL-GDGTs和CL-GDGTs的分离、纯化等方法进行总结和比较,其中CL-GDGTs可选择多种提取方法,而极性较强、热稳定性较差的IPL-GDGTs应尽量选取Bligh-Dyer提取法。普通的分离、纯化通常采用柱层析法,而涉及GDGTs单体分离时,一般采用制备液相色谱法。液相色谱-质谱、核磁共振波谱、气相色谱-同位素比值质谱是GDGTs含量测定、结构鉴定、同位素分析的主要分析手段。本...     

六盘山北部寺口子砂岩研究现状、问题及意义

古近纪内陆古环境重建是我国第四纪和新生代地质研究面临的前沿课题。位于青藏高原东北缘六盘山北部,作为著名寺口子组的正层型剖面,寺口子砂岩剖面是该期内陆环境变化重建的一个理想剖面。但其成因认识尚存在水成与风成两大分歧,以致其时代、成因、环境等一系列问题尚无定论。前人研究的基础上,通过对寺口子剖面进行野外调查与研究,进一步厘定沉积时代,澄清沉积特征,揭示成因类型,恢复沉积过程,重建其古地理环境与演变过程,并与区域及全球有关地质环境及古气候事件记录进行对比,探讨其对全球气候环境演变的响应机理,有助于解决该地层的成因与环境问题,有望建立一个典型古近纪内陆沉积剖面,促进中国内陆古近系记录及其古环境研究,并为青藏高原隆升—季风变迁—沙漠演化等耦合机制研究提供新的证据,同时,对类似砂岩地层的研究具有一定的推动作用。     

滇池湖泊沉积物中甘油二烷基甘油四醚脂的组成特征

以云贵高原浅水湖泊—滇池作为研究对象,在对湖心一个63 cm沉积物柱样的有机质总体及分子有机地球化学研究的基础上,对沉积物有机质中甘油二烷基甘油四醚脂（GDGTs）组成进行了测定。研究结果表明,滇池湖泊沉积物中具有丰富的GDGTs,且以反映陆相土壤来源的支链类GDGTs为主。该沉积柱样中支链类GDGTs的环化指标（CBT）和甲基化指标（MBT）揭示出:1）整个沉积阶段滇池流域土壤的pH值主要介于7.5~8.2,相对中、下部层段,上部层段pH值呈现略微减小的趋势;2）基于CBT/MBT重建的滇池流域内年平均气温呈现由早期的温暖潮湿气候逐渐向寒冷干燥气候变化,近来又有所回暖的变化过程,这可以很好地解释该沉积柱中、下层段记录的总体有机质主要特征的演化规律。     

气候和地热共同影响泥炭地表面湿度变化——以长白山赤池泥炭地为例

来自北方泥炭地的研究表明,沼泽表面湿度变化时常受控于气候变化。然而火山活动区泥炭地的表面湿度是否受到了火山地质的影响?这个问题值得进一步明晰。本研究以长白山赤池泥炭地38 cm深的沉积物作为对象,通过植物大化石、有壳变形虫和腐殖化度多指标分析,重建该泥炭地过去近50年的地表湿度变化。研究表明,3个指标揭示的地表湿度变化趋势总体一致,即38～27 cm(1957～1965 A.D.)由干向湿转变;27～18 cm(1965～1976 A.D.)干湿波动;18～0 cm(1976～2008 A.D.)由湿向干转变。与当地的气象数据对比,发现剖面底部湿度偏低与地热引起的强烈蒸发有关;而剖面上部湿度偏低与降水少、温度高的气候变化模式较吻合。理解泥炭地表面湿度变化对于泥炭记录的古气候、古环境和古生态重建具有重要意义。