南四湖的形成及水环境演变

采用重力活塞取样器在南四湖的独山湖和微山湖分别采取了两个湖底沉积剖面的样品。通过对湖底沉积物高分辨率的粒度、矿物、磁化率、有机碳、色素等环境指标和沉积年代学的综合研究 ,结合研究区的历史文献资料 ,探讨了南四湖形成近 2 5ka以来的水环境演变过程。研究表明 ,南四湖的形成和发展可分为 4个阶段 :初时 ,湖区为古泗水及其沿岸平原 ;西汉时期古泗水中下游段形成分散的湖沼地 ;唐—明代受黄河夺泗入淮和开挖京杭运河等人类活动的影响 ,湖沼扩张、合并 ;清同治 1 1年黄河大决于东明后 ,先后出现的南阳、昭阳、独山、微山四湖合并为统一的南四湖。     

鹤庆深钻孢粉记录揭示的2.78 Ma以来的植被演替与气候变迁

对云南鹤庆盆地737.72 m长的湖泊沉积岩芯进行高分辨率的孢粉研究表明, 2.780 Ma以来鹤庆盆地周围山地的古植被与古气候经历了6次大的变化, 即2.780~2.729 Ma BP, 研究区周围山地主要被松林所占据, 垂直植被带结构简单, 反映气候相对温暖干旱; 2.729~2.608 Ma BP, 寒温针叶林和铁杉林面积增加较多, 已存在结构清楚的垂直带谱, 但根据孢粉组合中生长在低海拔的热带、亚热带成分含量也普遍增加可以推测此期寒温针叶林和铁杉林面积增加主要是由于山体强烈抬升为它们的母体植物提供了向上扩张的空间和生长条件的结果, 相对应的盆地周围较低海拔区气候相对温暖湿润; 2.608~1.553 Ma BP, 研究区周围山地大部分被松林所占据, 寒温针叶林林带上升, 反映气候整体偏暖干; 1.553~0.876 Ma BP, 研究区周围山地的垂直植被带增多, 并且植被带上下迁移的幅度变大, 反映气候变化幅度增加、气候组合特征更加复杂且大部分时期偏冷; 0.876~0.252 Ma BP, 研究区周围山地已存在现今所具有的所有植被带, 各植被带的组成成分较前期更丰富且复杂, 它们在不同时期此消彼长, 互相更替, 而且其上下迁移的幅度是整个剖面中最大的, 反映气候变化的幅度更大但频率降低、气候的组合特征更加复杂; 0.252 Ma BP至今, 研究区周围山地的大部分时期是松林和半湿润常绿阔叶林的扩张期, 其他植被带扩张的时期很短, 反映气候冷暖波动的幅度减小. 在此6次大的古植被与古气候变化背景下, 还存在多次次一级的植被演替与气候波动. 在此基础上, 进一步探讨了鹤庆盆地植被演替与气候变化的驱动机制, 初步认为其主要影响因素是轨道参数等外部因素, 但在2次山地垂直植被带明显增加和3次大的气候转型时, 青藏高原隆升对鹤庆地区的环境变化起了非常重要的作用.     

Human Influence on Heavy Metal Distribution in the Upper Lake Nansi Sediments, Shandong Province, China

Core and surface sediment samples were collected from three sub-lakes ( Lake Nanyang, Lake Dushan and Lake Zhaoyang) in the Lake Nansi Basin, Shandong Province. In order to reveal the characteristics of spatial and historical distribution of heavy metals in different sublakes of the Upper Lake Nansi, heavy metal (As, Cr, Cu, Hg, K, Mn, Ni, Pb, Zn, Al, Fe, Ti and V) concentrations of sediment samples were investigated. Based on the activity of^137Cs in the sediments, the modem accumulation rate of Lake Nansi sediments is 3.5 mm/a. Our results show that the whole Upper Lake Nansi has been already polluted by heavy metals, among which Lake Nanyang has been polluted seriously by mercury, as well as by lead and arsenic, while Lake Dushan has been most seriously polluted by lead and arsenic. Historical variation of heavy metal (Cr, Cu, K, Ni, Zn, A1, Fe, Ti and V) concentrations shows an abrupt shift in 1962, resuiting in a division of two periods: from 1957 to 1962 when metal enrichment increased with time, and from 1962 to 2000 when it decreased with time, while that of some anthropogenic elements such as Hg, Pb and Mn tend to increase toward the surface. However, the variation trend of As in the sediments is different from that of Hg, Pb and Mn, with its maximum value appearing in 1982. Since 1982 the concentrations of As have decreased due to the forbidden use of arsenite pesticides. This variation trend revealed changes in manner of human activity (coal combustion, waste discharges from both industries and urban sewage ) within the catchment during different periods.     

南四湖沉积剖面中色素与有机碳同位素特征的古环境意义

湖泊沉积物中的色素含量与种类是研究湖泊初始生产力和湖泊环境的有效手段之一．而有机碳同位素比值反映了沉积有机物来源信息．本文在对南四湖沉积剖面中总有机碳含量分析的基础上,测定了有机碳的同位素比值,同时通过剖面中色素指标的分析,揭示该湖泊环境演化历史．研究表明,南四湖成湖时代为2．45kaB．P,成期水体主要来自黄河泛滥;其次,南四湖东西沉积环境差异较大,西部（微山湖）主要受黄河泛滥影响,东部（独山湖）则为山麓碎屑沉积;近代南四湖中蓝藻大量繁盛,湖泊具有逐步向富营养化发展的趋势．     

Lacustrine environment responses to human activities in the past 300 years in Longgan Lake catchment,southeast China

The chronology of a gravity core sediment from Longgan Lake center was defined by²¹⁰Pb, combining with historic events recorded by document and sediment. The relationship between vegetation, soil erosion and lake nutrient state was discussed based on pollen, magnetic parameters, diatoms, phosphorus and pigments. The results show that the lake has undergone twice obvious transformations from oligotrophic to mesotrophic condition. Two eutrophications occurring at about 1768AD and the beginning of the 20th century respectively were related to external nutrient loading increase resulting from the enhanced human activities in the lake catchment. It is probable that strength of human actions in historic periods was influenced more or less by climatic changes. The lake eutrophication presented a more serious tendency because of the wide use of chemical fertilizer, reclamation of wetland and wetland vegetation destruction around the lake in the last 40 years.     

内蒙古岱海古水温定量恢复及其古气候意义

通过分析岱海岩芯沉积中介形类壳体（Limnocythere of.inopinata）的Sr/Ca比值,结合现代活体介形类生态特征研究,获取了湖水的定量古盐度.另外,在实验室内开展湖水蒸发模拟试验,建立了湖水盐度与氧同位素之间的定量函数关系,获取了古湖水的氧同位素.最后,根据岩芯沉积中自生碳酸盐矿物的氧同位素分析值,结合古湖水的氧同位素组成,定量恢复了岱海古湖水温度,并探讨了其古气候意义.     

近0.3 ka来龙感湖流域人类活动的湖泊环境响应

通过210Pb测年、历史事件记载和沉积记录, 对钻孔岩芯沉积物年代进行了确定. 利用花粉、硅藻、磁参数、色素及结合态磷等多环境代用指标分析, 讨论了近0.3 ka来龙感湖流域植被、土壤侵蚀变化与湖泊环境演化之间的关系, 特别是龙感湖营养态的变化. 湖泊经历了两次由贫营养向中等营养的转变, 两次富营养化的发生(1770AD后和1906AD后)与人类活动增强导致的湖泊营养外负荷的增加密切相关. 历史时期降水的变化又是决定该区人类活动强度变化的诱因. 近0.04 ka来, 湿地的严重破坏和流域化学肥料的使用, 使得湖泊富营养化程度呈现明显加重趋势.     

青藏高原中部2.8Ma以来的化学风化与环境演化的湖泊沉积记录

对采自青藏高原中部错鄂湖泊钻孔近200m以上深处、形成于2.8Ma以来的沉积岩岩芯中Sr,Rb,Zr含量变化及Rb/Sr,Zr/Rb比进行了研究,并结合其岩性、粒度、粘土矿物组成,分析了该地区2.8Ma来化学风化的相对强度和古环境演化过程。研究表明,2.8Ma来青藏高原中部的环境经历了3个演化阶段：在深约197－170m(2.8-2.5Ma)岩性段,低Sr含量,高Rb/Sr和Zr/Rb比揭示的是较弱的化学风化过程,反映了与当时强烈的高原隆升运动有关;在约170－38.5m（约2.5-0.8Ma)段,高Sr含量,低Rb/Sr和Zr/Rb比记录的是该流域较强的化学风化阶段,与高原在稳定期中部总体处于温湿或凉湿的环境下的结论吻合;在38.5-0m（约0.8-0Ma)段,总体Sr含量处于相对低值,Rb/Sr比相对较高,化学风化相对较弱,表明高原中部处于较寒冷的环境之中,高原整体已隆升到4000m以上。     

近800年来内蒙古岱海地区古气温的定量重建

根据对现代湖水、现生介形类壳体以及湖泊沉积岩芯中同一种属介形类壳体的Sr/Ca分析,利用现代湖水Sr/Ca与湖水盐度的关系,确定了不同沉积时期湖水盐度;其次,在室内模拟实验,建立了湖水盐度与湖水氧同位素的函数关系;结合²¹⁰Pb测定沉积速率和¹⁴C测年资料,利用沉积剖面的自生碳酸盐氧同位素及由湖水盐度推算的湖水氧同位素组成,定量恢复了不同时期的湖水温度,进而根据碳酸盐结晶时水温与年均气温关系推测了古气温。结果表明:在近800年内蒙古岱海地区的气温变化序列中,中世纪暖期、现代小冰期以及近百年增温均有明显表现。研究时段内,岱海地区中世纪暖期比当代30年的年均气温高1℃以上;在公元1240年左右突然降温过程表现特别突出,在其后约60年的时段内气温下降1.8℃;小冰期最大降温幅度2℃以上,大于华北其它地区。不同于我国西部古里雅冰芯的记录,岱海地区近百年增温程度仍没有达到中世纪暖期水平,预示气候变暖对我国西部地区的影响将大于东部。     

末次冰消期滇西地区气候突变事件:湖泊孢粉记录

在末次冰消期总体持续增温的过程中,全球气候经历了一系列以"快速增温/降温"为主要特征的千-数十年尺度的突变事件.由于这些气候突变事件具有明显的高频特性,需要在全球范围不同地区开展更多高分辨率的古气候研究,用于进行突变事件的对比和机制的探讨.本研究对比滇西南腾冲青海湖、滇西北泸沽湖和高山湖泊天才湖约2万以来的孢粉、炭屑记录,揭示了中国滇西地区末次冰消期的植被演替与气候变化历史,探讨了末次冰消期存在的气候突变事件.结果表明,滇西地区末次冰消期开始转暖发生在约19 ka(1 ka=1000 cal. a B. P.);冰消期开始以后,滇西地区气候普遍依次在 17. 5±0. 5~15. 2±0. 1 ka期间、 15. 2±0. 1~14. 3±0. 1 ka期间、 14. 3± 0. 1~12. 9±0. 1 ka期间和12. 9±0. 1~11. 7±0. 2 ka期间存在冷干-逐渐变暖变湿-明显更暖湿-温度湿度略有下降等这几个突变事件,它们在时间上分别对应于H1冷事件、波令前增暖期、 B/A暖期和YD冷事件;滇西地区比较一致地在 11. 7±0. 2 ka进入全新世.除此之外,滇西北地区在约17. 7~17. 0 ka期间可能还存在一次短暂的较明显的暖湿期.对末次冰消期气候变化机制的探讨认为,末次冰消期开始转暖及以后逐渐增温的趋势主要受夏季太阳辐射量从约20 ka逐渐增加,到11 ka左右达到峰值的控制;而末次冰消期发生的气候突变事件如H1冷事件、波令前增暖期、 B/A暖期和YD冷事件主要是受大西洋温盐环流的影响,同时温室气体浓度的变化也起了重要的调制作用.