新疆伊犁河谷风沙沉积晚全新世孢粉记录及气候变化

 通过地处亚洲中部干旱区的新疆伊犁河谷塔克尔莫乎尔沙漠沉积剖面(TKP)73块孢粉样品的鉴定分析,结合光释光(OSL)测年数据,获取了TKP沉积剖面晚全新世(约3.78~0 ka BP)植被变化特征与古气候历史。TKP剖面孢粉资料揭示出该研究区3.7 ka BP以来经历了多次的气候干湿波动,大致以2.2 ka BP为界,分为前后两个时期,前期孢粉总浓度较低,平均仅有5粒·g-1,主体表现为沙漠,气候整体干旱; 后期孢粉总浓度明显增加,平均为85粒·g-1,为荒漠植被,并存在4个相对干湿的变化阶段; 最近0.3 ka BP以来,孢粉总浓度并不十分丰富(33粒·g-1),整体表现变干的趋势。TKP剖面孢粉资料反映的晚全新世干湿波动与其他相邻区域具有较好的可比性,具有区域一致性特征。在小冰期时TKP剖面表现为冷湿的气候特征,有可能是受到中高纬度北大西洋气候变化的影响。     

光释光测年和孢粉分析揭示的晚冰期以来科尔沁沙地演化过程

利用光释光测年技术对科尔沁沙地的7个风成砂-砂质古土壤剖面进行年代测试,结合地层和孢粉分析得到晚冰期以来科尔沁沙地的演化过程如下:16~10 ka B.P.,风成砂出现,沙地活化;10~3 ka B.P.,砂质古土壤发育,沙地固定;约3 ka B.P.前后,风成砂出现,沙地活化;3 ka B.P.至今,多层弱发育砂质古土壤和风成砂的交替出现,指示晚全新世科尔沁沙地的多次固定与活化;从约4~2 ka B.P.,沙地环境由草甸草原逐渐退化为典型草原。分析表明,3 ka B.P.以前科尔沁沙地的演化完全受气候变化的控制,之后(尤其是辽代以后)人类活动的影响日益增强。     

中晚全新世科尔沁沙地演化与气候变化

科尔沁沙地位于东亚季风区的东北缘,环境对气候变化反应非常敏感。地层沉积相、粒度与地球化学参数表明中晚全新世科尔沁沙地环境与气候变化可以分为以下3个阶段：7.0~3.6 cal ka BP,沙地逐渐固定、缩小,冬季风减弱,夏季风不断增强,气候趋于暖湿;3.6~1.3 cal ka BP,沙地总体上较为稳定,但也存在活化、扩张,与上一阶段相比夏季风强度有所降低,但仍强于冬季风,气候相对暖湿;1.3~0.65 cal ka BP,沙地出现多次活化、扩张和固定、缩小,冬夏季风交替频繁,气候呈现冷干-相对暖湿的组合。具体来讲,中晚全新世以来科尔沁沙地存在8次活化、扩张和8次固定、缩小期,气候变化也存在8次冷干和8次相对暖湿期,两者存在明显的对应关系。太阳辐射与全球冰量变化是中晚全新世科尔沁沙地演化与气候格局的主要驱动力。     

高精度光释光测年揭示的晚第四纪毛乌素和浑善达克沙地沙丘的固定与活化过程

利用光释光测年技术对毛乌素沙地和浑善达克沙地7个地点的沉积剖面进行了年代测试,结合地层特征,获得了最近60kaBP以来两个沙地沙丘固定与活化时间的年代学控制60kaBP以来毛乌素沙地的固定期分别为距今37.71ka、8.54ka、8.32ka、7.93ka、7.77ka、7.57ka、7.39ka和2.39ka以后;活化的时间分别为距今57.08ka、52.50ka、13.65ka、13.13ka、7.20ka前后、2.39ka以前和0.29ka以来。在10.97kaBP、10.04kaBP、9.81kaBP和8.67kaBP前后沙地处于气候干湿交替时期。全新世期间,浑善达克沙地在距今8.74～8.72ka、7.79ka前后,沙丘活化;5.69kaBP、4.25kaBP、2.75kaBP、1.53kaBP和0.71kaBP前后,沙丘处于相对固定阶段,0.15kaBP以来,沙丘处于半固定状态。晚第四纪气候千年至百年尺度的变化可能是两个沙地沙丘活化与固定的主导因素。     

松嫩沙地晚更新世以来的孢粉记录及古植被古气候

松嫩沙地的形成演化经历了一个漫长的地质历史过程, 孢粉记录反映出这个地区从晚更新世以来植被曾被发生过多次更替, 经历了半荒漠(半荒漠草原)→疏林草原→干草原的演替, 气候经过多次冷暖-干湿波动, 沙漠化也经历了多次扩张和收缩。与中国北方其它沙漠化土地一样, 气候变干是松嫩沙地形成和扩张的决定因素, 而人类的各种活动对这一地区的土地沙漠化起着诱发和促进作用     

西藏中部当惹雍错湖泊阶地记录的中晚全新世古气候变化

西藏中部是西风与季风相互作用的关键区域,对气候变化响应极为敏感。以该区域当惹雍错西北部T1阶地的沉积剖面为研究对象,利用光释光测年确立年代标尺,通过沉积物粒度、TOC、TN等代用指标分析,对当惹雍错地区中晚全新世以来的古气候变化进行研究。结果显示,T1阶地代表了约6 ka BP~1.4 ka BP期间的湖相沉积;记录了该区域中晚全新世的两个主要气候阶段。阶段I(约6 ka BP~3.4 ka BP期间)气候温暖湿润,湖泊水位较高且稳定;阶段II(约3.4 ka BP~1.4 ka BP)气候朝着干冷方向发展,水位下降明显,并在2.4 ka BP左右达到最低水位。通过该剖面揭示的当惹雍错中晚全新世以来的气候变化与周边区域的湖泊沉积记录进行对比,表明该地区湿度变化受季风影响较为明显;为季风在高原上的作用范围提供了证据。     

13 ka BP 以来黄土高原西部的植被与环境演化

通过对黄土高原西部三个剖面的孢粉记录分析, 重建了该区13 ka BP 以来详细的植被 与气候演化序列。结果表明, 12.1 ka BP 以前, 研究区植被以干草原为主, 气候寒冷干燥。 12.1~9.8 ka BP 植被变化显著。期间出现两次显著的湿润期, 分别为12.1~11.4 ka BP、 11.2~11.0 ka BP, 可与博令暖期和阿勒罗得暖期对比; 两次持续时间和强度明显不同的干旱 期出现在11.4~11.2 ka BP 和11.0~9.8 ka BP, 可分别与中仙女木事件和新仙女木事件对比。 经过短暂的快速变湿后, 9.6~7.6 ka BP 研究区植被以疏林草原为主, 气候波动频繁但总体温 和偏干。7.6~4.0 ka BP 森林和森林草原植被出现, 气候温暖湿润。其中6.6~5.8 ka BP 温带落 叶阔叶林发育, 为研究区全新世最适宜期。自4.0 ka BP 以来研究区草原和荒漠草原交替出 现, 气候在总体干冷的环境下存在次一级的干湿波动。     

近6 ka以来科尔沁沙地东部气候变化记录

 根据科尔沁沙地东部TL剖面磁化率、有机质、化学元素等气候代用指标的变化特征和14C测年结果,分析和讨论了科尔沁沙地6 ka BP以来的气候变化过程。实验数据显示,高频磁化率、低频磁化率、有机质、Al2O3含量变化趋势基本一致,且峰值段对应古土壤层,谷值段对应风成砂层。依据气候代用指标的变化将6 ka BP以来科尔沁沙地气候变化分为3个阶段：Ⅰ.6.0～4.2 ka BP,气候暖湿,夏季风逐渐增强,并占主导,冬季风较弱,与全新世大暖期对应,但存在百年尺度的气候波动,其中：6.0～5.6 ka BP,5.6～5.4 ka BP,4.9～4.2 ka BP气候暖湿;5.6～5.5 ka BP,5.4～4.9 ka BP气候相对冷干。Ⅱ.4.2～1.3 ka BP,气候相对暖湿,与上一阶段相比夏季风有所减弱,但仍强于冬季风,其间也存在次一级波动,3.7～3.6 ka BP,3.4～1.3 ka BP,气候相对暖湿,4.2～3.7 ka BP,3.6～3.4 ka BP气候相对干冷。Ⅲ.1.3～0.65 ka BP以来,气候波动频繁,后期有向暖湿发展的趋势。总体而言,区域气候变化与全球具有较好的一致性。     

The Lake-Swamp Sediment Records on the Environmental Characteristics of Mu Us Desert since the Late Glacial Epoch

毛乌素沙漠南缘靖边海则滩湖沼相沉积剖面,真实地记录了晚冰期以来东亚季风气候和沙漠演化历史.在地层沉积相划分和测年基础上,据地球化学元素和孢粉等气候指标分析表明,该区古气候变迁序列为12 ka BP前干燥寒冷;12～10 ka BP气候转暖湿;10～8.5 ka BP以温湿为主,在10～9.5 ka BP出现Younger Dryas 冷干事件;8.5～3.0 ka BP温暖湿润;3.0 ka BP后气候趋于半干旱与现代气候较接近.这种气候演化规律是受地球轨道因素影响,通过东亚冬夏季风的强弱变化来实现的.     

安徽宣城向阳剖面第四纪红土常量元素地球化学特征及其古气候意义

安徽宣城向阳剖面是我国南方第四纪红土标准剖面,蕴含着丰富的古环境与古气候信息,对其进行常量元素地球化学特征及古气候的研究,对深刻理解该区红土风化成壤强度与古气候演化、充实中国南方第四纪红土的高分辨率研究具有一定意义。本文基于野外地质地貌、岩性调查与加密采样,运用ZSX PrimusIV型X射线荧光光谱仪(XRF),对该剖面进行常量元素测定,并采用地球化学风化参数指标CIA与BA、元素迁移率等分析方法,结合前人的年代数据,探讨了该剖面红土风化特征及古气候意义。研究表明:(1)向阳剖面常量元素以Fe_2O_3、Al_2O_3、SiO_2为主,具有显著的富硅铝铁化特征,约916 ka以来红土堆积处于相对暖湿的古气候背景下,但是气候总体有向干凉方向变化的趋势;(2)约916 ka以来研究区古气候大致存在7次相对暖湿与相对干凉期的旋回变化;其中,阶段I至阶段II暖湿程度与风化强度较大,气候向暖湿方向发展,阶段III暖湿程度与风化强度均有所降低,阶段IV暖湿程度与风化强度达到最大,是最稳定的时期,阶段V至阶段VII气候一直向干凉方向变化;(3)在6.2 m(约534 ka前)以下部分,红土成土沉积动力强度较大,干湿变化比较强烈,沉积环境不稳定,而此后红土成土沉积动力减弱,沉积环境相对稳定。     

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。     

青海湖湖东风成剖面化学元素特征及其环境指示意义

通过对青海湖湖东沙地风成沉积剖面化学元素特征的分析,结合光释光测年结果,并和已有研究进行对比,探讨了青海湖区12.5 ka BP以来的气候环境变化过程,将其划分为5个阶段：12.5 ka BP前气候寒冷干燥,青海湖应处于冰川消退的寒冷期,风沙活动强烈;12.5~11.9 ka BP气候向暖湿转变,其中12.2~11.9 ka BP发生一次寒冷事件,对应于新仙女木事件;11.9~8.0 ka BP气候冷暖波动频繁,期间出现了3次寒冷事件;8.0~2.6 ka BP是一个持续时间较长的温暖湿润期;2.6 ka BP至今,气候以干冷为主,与现代气候相近。     

晚更新世以来闽东南老红砂沉积粒度特征与古气候变化

对闽东南深沪湾老红砂风沙沉积进行粒度测试,提取对环境变化敏感的粒级组分,结合年代学数据,初步划分了研究区晚更新世中晚期以来的气候变化阶段和气候驱动因素。研究发现,研究区经历了较冷干-暖湿-冷干-暖湿4个气候变化过程。气候变化主要受控于太阳辐射,表现出明显的23 ka长岁差周期、14.2 ka、11.8 ka半岁差周期,叠加约0.25 ka的双世纪周期,陆地-海洋-大气系统的内部因素对表现出来的百年周期可能产生放大或缩小影响。70.8—46.4 ka BP和21.3—11.6 ka BP两个阶段老红砂沉积速率较大,是老红砂风沙堆积的两个主要时期,两个阶段沉积速率分别达到30 mm/(100 a)、650 mm/(100 a)。     

科尔沁沙地生态系统典型土壤养分空间分布特征

通过对位于科尔沁沙地中南部的奈曼旗中部沙地灌溉农田、旱作农田和流动沙丘土壤有机C和全N含量空间分布特征的分析发现:由灌溉农田、旱作农田到流动沙丘,土壤10cm深度内有机C和全N的含量与相对高度的变化密切相关。随着相对高度的增加,上述土壤的有机C和全N的含量逐渐减少,而且全N含量比有机C含量与相对高度的相关性更为显著。从旱作农田到流动沙丘有机C和全N的含量随着相对高度的减小而减少。如果不考虑灌溉农田和流动沙地土壤,旱作农田土壤有机C和全N含量与相对高度的相关性显著程度更高。科尔沁沙地中部沙质灌溉农田土壤全N和有机C含量的垂直分布呈锯齿状,表现为明显的多'峰谷'性,这种变化与土壤的粘土层/有机质层和沙层交错分布的特点有关。尽管研究区的土壤发生了明显的空间变化,但是土壤的全N含量和有机C含量之间依然存在着显著的相关性     

新疆孔雀河北岸中更新世湖相沉积物年代学及沉积速率特征

选择位于新疆孔雀河北岸的LX01湖相沉积剖面作为研究对象,根据14个ESR年代结果,建立了塔里木盆地东部中更新世湖泊沉积地层的年代序列。此外,采用ESR测年法得到了剖面的沉积速率,在727～93 ka BP期间,研究区域平均沉积速率介于0.429～3.895 cm·ka^-1,表现为沉积速率不稳定,发生了较大变化,不但有长期缓慢的变化,还有短期的急剧变化,总体呈现波动特征。具体表现为：727～278 ka BP期间,波动幅度逐渐增大;278～93 ka BP期间,沉积速率阶段性降低。在此基础上,通过对比分析罗布泊地区中更新统沉积速率和罗布泊及周边区域中更新世期间的气候变化,发现位于孔雀河北岸LX01剖面沉积物的沉积速率可在一定程度上揭示罗布泊地区中更新世期间的古气候变化特征,表现为：沉积速率速率高的278～200 ka BP、306～325 ka BP、389～410 ka BP、530～568 ka BP、638～679 ka BP为温暖湿润气候;沉积速率低的93～200 ka BP、278～306 ka BP、325～389 ka BP、410～530 ka BP、568～638 ka BP、679～727 ka BP为冷干气候。该研究为中更新世地层沉积速率的空间分布特征和古气候变化研究提供科学依据。     

近22 ka以来吉兰泰盐湖的环境变化及成盐过程

 根据研究区及毗邻地区第四纪地层沉积特征资料,运用层序地层学的基本方法,对吉兰泰盐湖22 ka BP以来的环境变化和成盐过程进行初步分析。同时,将其划分为6个阶段:冷干期（22.0~14.0 ka BP）,淡水湖演化阶段;冷湿期（14.0~10.0 ka BP）,仙女木期气候颤动期,湖水开始咸水化;暖湿期（10.0~7.0 ka BP）,咸水湖阶段;暖湿转干期（7.0~6.0 ka BP）,咸水湖阶段,亦是湖泊“成盐事件”的预备阶段;冷干期（6.0~4.7 ka BP）,盐湖阶段气候干湿交替,也是盐湖的成盐发展期;凉干期（4.7 ka BP至今）,是盐湖的成盐旺期,盐湖湖水不断缩减,加之周围沙漠的不断吞噬,盐湖开始由干盐湖向沙下湖发展。吉兰泰地区距今22 ka以来的古环境变化及气候转型,不仅是对全球古气候变化的响应,而且对盐湖矿产资源的成盐事件及区域可持续发展具有重要意义。     

风成沉积物粒度特征及其反映的青海湖周边近32 ka以来土地沙漠化演变过程

 湖东地区是青海湖周边土地沙漠化面积最大、程度最为严重的区域。选取青海湖湖东种羊场附近高度约为10 m的风蚀残丘（大水溏剖面）为研究对象,结合高密度采样和光释光测年,在对风成沉积物的粒度组成、粒度参数及粒度敏感指标进行分析的基础上,重建了32 ka以来青海湖周边的土地沙漠化演变过程。结果表明,32 ka BP以来青海湖周边土地沙漠化经历了末次冰期间冰阶（32～23.4 ka BP）的固结成壤期、末次冰期冰盛期（23.4～15 ka BP）的快速扩张期、末次冰期冰消期（15～10.4 ka BP）的缓慢减小期和全新世（10.4 ka BP至今）的快速缩小期4个阶段。