晋冀低山丘陵区人工扰动植被花粉组合特征

54个晋冀低山丘陵区人工和人工扰动植被表土花粉样品分析表明:花粉组合以草本植物花粉(74.5％)为主,乔木花粉含量低于20％。人类活动较强的农田以谷物禾本科、蒿属和藜科花粉为主,人类活动较弱的荒地以蒿属、藜科和杂草禾本科花粉为主。人类活动强度不同,指示种不同,孢粉浓度亦不同;农田指示种为谷物禾本科、葡萄科和胡桃科,孢粉浓度约4380粒/g;而蒿属、蓼科和蔷薇科则为荒地指示种,孢粉浓度约10983粒/g。农作物种植方式不同,谷物禾本科花粉含量不同,单一禾本科作物种植区谷物禾本科花粉含量(40.2％)高于多种作物混作区(18.8％)和荒地(3.8％)的含量。谷物禾本科含量的变化可以为利用化石花粉提取和检测人类活动信息提供依据,也可为利用地层中谷物禾本科花粉判断古代农业活动提供依据。     

黄河兰州段河水搬运花粉与累积花粉组合特征初步研究*

对从2011年9月至2012年6月在黄河兰州段采集的24个水样进行了孢粉分析,并探讨了河流搬运花粉组合随时间变化的特征以及累积花粉的组合状况。结果表明,河流中花粉组合和花粉浓度随时间具有明显的变化,春夏时段花粉组合以榆属、杨属、柳属和桦属等乔木花粉为主,秋冬时段以蒿属、藜科等草本花粉为主,且花粉浓度和河流含沙量有较好的正相关关系。根据河水流量与花粉浓度积分计算得出样品采集时段的累积花粉通量,其组合特征与各时间点的花粉组合具有明显的差异,表明单个时间节点花粉组合由于影响因素较多不能够反映流域植被状况,而累积花粉组合可以指示泥沙和花粉源区的植被状况。本研究中黄河兰州段河水搬运花粉可能指示黄河兰州段以上至刘家峡水库之间黄土区的植被情况。     

贵州羊子坡石笋记录的历史事件*

文章报道了贵州羊子坡洞一支长约18.6cm、宽约5cm石笋研究的结果。 对石笋分别作了²¹⁰ Pb、铀系质谱测年和显微镜下数沉积年轮方法定年;石笋的灰度和碳同位素结果可相互印证,表明其记录是连续可靠的。测年结果显示此石笋保存了从8629年前至今(1999年) 的气候变化,而发生在大约130年前(1869A.D.)各代用指标数值的大幅度变化尤其引人注目,其石笋的灰度、 同位素和岩性的变化尺度之大以至于不可能单纯从气候变化方面来解释。 进一步的深入研究和野外实地调查揭示出,这些急剧变化是由发生在当时一历史事件所产生的植被破坏及树木灰烬微粒被带入洞中而造成的。能谱扫描电镜的结果也证实了此层树木灰烬微粒的存在。此研究表明洞穴石笋具有记录人类活动的能力。     

中国西北干旱环境的形成时代与成因探讨*

西北干旱环境的形成时代是我国古环境研究的重要问题。干旱环境的存在可据地层中风成沉积、风化沉积、水成沉积、古生物等信息综合确定。对塔里木、准噶尔、柴达木、河西走廊、陕甘宁等盆地的中、新生界干旱环境沉积记录分析表明,我国西北干旱沉积及其时代可上溯到晚侏罗世初期(约160Ma以来),其间可分为三大阶段:1)晚侏罗世至古近纪(约160~24Ma),以红色干旱沉积与亚热带干旱环境为主; 2)晚第三纪(约24.0~2.5Ma),以红色干旱沉积与亚热带干旱环境向灰、黄色干旱沉积与温带干旱环境逐渐过渡为特征;3)第四纪(约2.5Ma以来),以灰、黄色干旱沉积与温带干旱环境为主。干旱环境在晚侏罗世的大范围出现主要是侏罗纪全球气温回升、北亚热带北界北推引起的。相比可见,新近纪温带干旱环境的形成主要与古特提斯海关闭、青藏高原及盆地外围山脉的隆升等构造运动引起内陆盆地干旱效应的加强有关。进而推知,我国西北在新近纪出现的温带内陆干旱环境既是盆地外围高原、山脉隆升的重要直接结果,也是亚洲季风系统的重要直接形成因素。     

洪泽湖流域沉积物重金属元素的环境记录分析*

以淮河中下游洪泽湖湖底沉积物为研究载体,将放射性核素计年与沉积物重金属元素含量变化分析相结合,初步探讨了近百年来洪泽湖湖底重金属元素变化特征及人类活动对湖泊环境的影响。结果表明: 20世纪50年代初以前,洪泽湖沉积物中重金属元素主要为自然沉积,元素含量具有一致的变化趋势; \{1950~\}1978年,特别是1952年后各元素含量开始小幅度上升, Pb,Zn,As等元素均出现较为明显的累积峰值。原因在于1953年洪泽湖下游三河闸水利工程的修建,使部分重金属重新溶出吸附,导致沉积物中重金属元素含量发生波动,另一方面也反映出当时洪泽湖已经受到流域重金属的污染; \{1979~\}1989年间, Hg元素含量开始逐渐增加上升,系自然来源、人类污染及生物累积效应的影响; \{1990~\}2001年,大规模城乡开发活动对环境污染影响加剧,所有重金属元素均呈现逐渐增加的趋势,尤其在表层达到最高值,此阶段Hg和Cd的上升幅度较大,Hg元素平均含量为0.21ppm,Cd元素平均含量2.36ppm,超过土壤环境质量重金属评价三级标准。洪泽湖水体中Hg元素含量的上升,Cd元素含量的严重超标及其引起的生态效应问题应引起高度重视。     

近50年黄河入海径流变化特征及影响因素分析*

以黄河口利津站实测、天然径流资料为依据,采用回归分析、相关分析和随机水文学的方法,对黄河入海径流的变化特征进行了分析,并结合流域气候和人类活动资料,定量探讨了近50多年来自然变化和人类活动对入海径流的影响。采用费希尔最优分割法检测出黄河实测入海径流出现1968年、1985年和1996年3个跳跃点,依据3个跳跃点,将入海径流分为4个阶段:即Ⅰ(1950~1968年)和Ⅱ(1969~1985年),Ⅲ(1986~1996年)和Ⅳ(1997~2004年),4个阶段径流量逐阶段递减。根据降雨与径流的相关分析计算出各阶段取水量占入海天然径流量的比重,第Ⅰ阶段为24 ％ ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ阶段分别升至44 ％ , 65 ％ 和79 ％ ,说明流域取水量的增加是造成入海径流量逐阶段减少和断流严重性增强的主要原因,也反映了黄河入海径流由第Ⅰ阶段受自然变化影响为主逐渐过渡至第Ⅲ阶段后受人类活动影响为主。1985年以后流域暖干化、大水库的调节和水土保持等则是促使径流量减少和断流的辅助因素。     

断陷湖泊水下扇类型与分布模式*

水下扇是断陷湖泊中一种重要沉积类型,近年来受到关注度越来越高。海洋和湖泊中与重力流有关的各类扇体的术语很多,诸如深水扇、盆底扇、湖底扇、斜坡扇、滑塌扇和浊积扇等,而它们都是不同类型的水下扇。国内沉积学界对湖泊水下扇这一术语的合理性一直有争议,与之相关的术语有水下冲积扇、近岸水下扇和远岸浊积岸等。文中梳理了有关水下扇的一些术语的含义异同,进而明确了断陷湖泊水下扇的基本类型;明确提出了湖泊外部物源体系与内部物源体系,并由此建立了湖泊水下扇的沉积分布模式;最后讨论对比了水下扇、冲积扇及扇三角洲之间的沉积差异,以期为今后深入研究这一类型沉积体提供借鉴。     

渤海湾西北岸埋藏牡蛎礁体中的 壳体形态与沉积环境*

渤海湾西北岸沿岸平原分布的众多埋藏牡蛎礁体中的壳体形态和泥沙沉积物特征是不尽相同的。不同礁体中的壳体形态有明显的区别,有些礁体中的壳体细窄,有些礁体中的壳体较宽厚; 与此相对应,具有不同壳体形态的礁体中的沉积物颗粒和粘土含量也有明显的差别。文章分别对组成大吴庄和岭头两个礁体剖面的牡蛎壳体和泥质沉积物进行测量和分析,结果表明大吴庄礁体中壳体的重量随高度增长的速率大于岭头礁体中的壳体,而两个礁体中壳体的壳重随体积增长的速率大致相同; 组成礁体的壳体形态与礁体的沉积环境有关,沉积物较细、粘土含量高时发育细窄的壳体,沉积物较粗、粘土含量低时发育宽厚的壳体。渤海湾西北岸地区埋藏牡蛎礁体中的壳体本身记录了其生长时的环境信息,可以通过分析礁体中的壳体形态来恢复礁体建礁过程中的沉积环境。     

基于大样本14 C测年资料的 华北平原沉积速率研究*

华北平原是我国研究程度较高的地区,历年来积累了大量的¹⁴ C测年资料。从这些资料中尽可能地提取沉积速率的信息,并进而研究华北平原沉积速率的变化及其与流域自然和人文环境变化之间的关系,是一个有重要意义的问题。利用华北平原456个地点的¹⁴ C年龄与样品埋深资料,计算出了各个样品所在层位沉积以来的平均沉积速率(R_T),以此来近似反映各地点的平原沉积速率,并据此建立了R_T随时间的变化关系。从古至今, R_T有明显的增大趋势。以点群的上包线反映各时代的平原最大沉积速率,该指标可以反映华北平原的主体即黄河下游冲积平原的沉积速率。发现了最大平均沉积速率随时间变化过程中的4个突变点,分别为10000aB.P. , 5000aB.P. , 3000aB.P. 和1400aB.P. 。4个突变点将上包线分成5条折线,由此可以将近4万年以来的变化分成5个阶段。从古至今,5条折线的斜率增大,反映了平原沉积的加速过程; 并对4个突变点的成因进行了解释。阶段1,阶段2和阶段3沉积速率的加速是由自然原因造成的; 阶段4和阶段5沉积速率的加速则是由自然和人为原因共同造成的。从456个地点的¹⁴ C年龄与样品埋深资料中提取了距今4万年以来华北平原的平均沉积速率的信息,计算出平均沉积速率为0.9mm/a。按此求出,近4万年以来华北平原的沉积总厚度为36m。     

天山北坡玛纳斯河流域晚冰期以来植被垂直带推移*

建立了反映天山北坡玛纳斯河流域典型花粉类型与气候指标（湿润指数和温暖指数）的统计函数。基于前人研究得出的玛纳斯湖沉积剖面中不同花粉的百分含量复原了晚冰期以来玛纳斯河流域古气候的变化,并基于山地植被—气候—地形关系推断了玛纳斯河流域的植被演变过程。研究结果表明：该区晚冰期以来经历了暖干—冷湿—暖干—偏冷偏湿—暖干—冷湿—暖干的气候变化过程,植被垂直带基带相应为荒漠—荒漠草原（在局部低洼地段发育有草原和低湿地草甸）—极旱荒漠—荒漠化草原—荒漠—荒漠草原（局部发育低湿地草甸和草原）—荒漠的演化过程。当气候由暖干转为冷湿时,玛纳斯河流域所有的植被界限均向下移,此时荒漠化草原面积增大,针叶林的下限可以到达今天的禾草草原,同时森林带的面积有所增加。当气候由冷湿转为暖干时,玛纳斯河流域所有的植被界限均向上移,荒漠的面积大增,禾草草原和森林的面积均有所减小。     

西北黄土高原干旱半干旱条件下城市污染特点——以西北某城市为例

该市地处西北黄土高原西部，是黄河河谷盆地型城市，其城市污染代表了黄土高原干旱、半干旱条件下污染特征。城市污染因子主要是大气降尘(烟尘)、沙尘、二次扬尘(地尘)以及固体垃圾物弥撒和污水灌溉。污染元素主要是Hg、Sb、Pb、Be、As、Cd、F等。以重金属为主的元素污染规律是(1)污染程度与人口密度、人群流通量密切相关；(2)人口集中商业发达的城区污染大于人口密度较小、工业较集中的城区；(3)工业污染中，重工业大于轻工业；(4)农业污染中，污水灌溉区大于非污水灌溉区；(5)污染物中重金属含量随颗粒细化而富集，其危害程度也愈来愈大。在评序污染程度时，除采取污染指数外，引入了勘查地球化学中的面金属量、衬度指数，使评价工作更具区域化、综合效应化。     

西北干旱地区凝结水试验研究

采用称重法,分别在非冻结期和冻结期,对不同土质的土样进行凝结水观测试验,分析讨论凝结水发生的条件、凝结水发生的时间、凝结水形成的主要影响因素、积雪条件下的凝结水、凝结水的数量及其变化以及凝结水的生态环境意义,研究成果对于认识干旱地区凝结水的形成机制及其生态环境意义具有重要价值.     

干旱区天然植被生态需水量计算方法

依据生态适宜性理论,建立了植物生长与地下水位关系的对数正态分布模型;基于此模型,结合遥感技术进行的生态分区和植物生理需水的现场实验数据,提出了干旱区天然植被生态需水量计算方法;应用此方法计算了黑河流域额济纳旗天然植被生态需水量,计算成果与其他成果比较相差较小。结果表明,该计算方法是合理的,可以推广应用于干旱区其他地区。     

苏鲁人类扰动区表土花粉组合与植被关系的研究

利用江苏和山东地区70个农田和非农田表土样品研究不同土地类型的花粉特征,为使用孢粉作为研究手段分析古代农业提供重要参考资料。结果表明所有植被类型的花粉谱均以草本花粉为主,但是含量明显不同,表现为农田>荒地>林地。其中禾本科谷物类型含量的变化最大,农田最高达41%,荒地高于11%,林地低于8%。谷物类禾本科花粉传播距离很短,其百分含量在10~20m内急剧衰减至27.6%,500m以外降低至20%以下;十字花科花粉也有相似的变化规律。藜科花粉对农田和荒地具有同等指示意义,可能与人类活动强度与方式有关。中华卷柏含量增加表明人类活动加强。油菜、水稻、小麦和玉米等谷物类花粉产量或者在土壤中保存存在差异:十字花科>玉米型禾本科>水稻型禾本科>小麦型禾本科。降趋势对应分析(DCA)结果表明,通过花粉相对百分含量,可以较好地区分水田、麦田和非农田,但油稻田与麦稻田、荒地与林地难以区分。     

定量评估我国西北干旱区土地利用变化对植被指数的影响

在全球变化的背景下,定量区分人类活动和气候波动对干旱区植被的影响具有重要意义。采用多种统计学方法,分析了我国西北干旱区1990-2010年土地利用/覆被变化（LUCC）和1982-2010年归一化植被指数（NDVI）的时空变化特征,并定量评估了LUCC对NDVI变化的影响。结果表明：1990-2010年,西北干旱区耕地增加量最多,高达13 476 km²,其次是林地和水域,各地类增加的面积主要来自草地（12 590 km²）和未利用地（6 025 km²）。各土地类型变化速度快慢依次为：耕地 > 建设用地 > 水域 > 林地 > 草地 > 未利用地。2000-2010年,研究区土地利用程度综合指数（0.79）明显高于1990-2000年（0.23）,表明近年来人类活动对土地利用变化的影响程度显著增强。1982-2010年,西北干旱区NDVI呈增加态势,但近年来（2002-2010年）NDVI略有下降。其中,1990-2000年,LUCC对西北干旱区NDVI总变化的贡献率较低,仅为2.9%;而1990-2010,LUCC的贡献率为26.7%,表明气候变化对植被指数变化的贡献率高达73.3%。     

1961-2010年西北干旱区极端降水指数的时空变化分析

结合绝对阈值和百分位法定义极端降水事件的优点,提出了一种更灵敏的检测极端降水事件的方法. 该方法不仅能检测出常用降水指数无法检测到的降水量稀少地区尤其干旱区的极端降水事件,同时也能过滤掉其检测到的降水量丰富地区的虚假极端降水事件. 此方法首次被应用于统计1961年1月至2010年2月西北干旱区72个气象站点的年和季节的极端降水指数（大降水和强降水指数）,并分析了极端降水指数的时间变化趋势及其空间分布特征. 结果表明：西北干旱区春（3-5月）、秋（9-11月）、冬（12月至次年2月）三季极端降水指数无显著（P>0.05）变化趋势,夏季（6-8月）大降水的频率和降水量以及大降水降水量占总降水量的比重都显著增加;新疆地区极端降水指数为增加趋势的区域基本都分布在海拔较高（约海拔1 000 m以上）的地区;西北干旱区东部极端降水指数变化趋势的空间分布有明显的季节差异,表现为夏、秋季大部分地区为增加趋势,冬、春季大部分地区为减小趋势.     

西北干旱区SG-SPAC系统水力模型的建立

文章论述了西北干旱区水资源的特点，利用现代农田水分研究方法研究了干旱区地表水、地下水、土壤、植物、大气连续体（SG－SPAC）系统的水分转化规律，建立了地表水、地下水和土壤水之间的水力耦合模型，为干旱区的水资源规划、开发和生态环境保护奠定了科学的基础。     

中国西北盆山地区中-新生代古地理及地壳构造演化

中国西北地区的盆山地形和该地区地壳结构具有明显的一致性,反映了现代盆山构造的一个重要特征。文中讨论了中国西北盆山区在中-新生代不同时期的古地理面貌和它们的发展演化过程。本区在中-新生代不同时期具有不同的古地理面貌,而且随着地壳上地幔的构造演化而不断发展,盆山构造的形成受到了地壳活动和演化的控制。一般来说,中国西北的主要山系是古生代或早中生代的造山带,但它们形成现在这样巨大的山系主要发生在晚新生代。如天山山脉的构造演化,三叠纪天山曾经一度隆起成山,两侧的准噶尔和塔里木盆地中堆积了巨厚的磨拉石;侏罗纪时由于剥蚀夷平成为一个准平原,形成了广泛分布且可以对比的含煤岩系;从白垩纪到早新生代,它再度隆升,直至第四纪时形成雄伟的高大山系,两侧形成相应的大型沉积盆地。其他一些山脉,如祁连山和昆仑山,也具有类似的发展演化过程。最后,控制这一过程的根本原因则是地壳、甚至整个岩石圈的构造发展演化。     

中国西部干旱区荒漠草原相对花粉产量估算和土地覆被重建——以新疆巴里坤盆地为例

中国西部新疆巴里坤荒漠草原是地球陆地生态系统最脆弱的区域之一,其物种组成简单、植被盖度较低,研究其相关花粉源范围（RSAP）和相对花粉产量（RPP）对利用化石花粉数据定量重建荒漠草原区古植被、古环境具有重要意义。本文基于中国西部干旱区巴里坤盆地荒漠草原36个样点的现代花粉分析和详细植被调查,采用Prentice距离加权方法和ERV子模型2,估算出研究区RSAP为255 m;以禾本科为参照种（1±0）估算了其余5种植物类型（柽柳科1.50±0.13、蒿属16.15±1.41、藜科28.39±1.62、麻黄22.87±0.76、菊科20.50±2.68）的RPP。景观重建算法（LRA）花粉产量检验表明,禾本科、蒿属、藜科、麻黄和菊科模拟的相对植被盖度与实际相对盖度误差较小,花粉产量值可信;但柽柳科花粉重建的相对植被盖度低于实际相对盖度,花粉产量值被高估。考虑到研究区真实植被盖度较低（实际植被盖度低于30%,无植被裸地约70%）,作者基于遥感影像数据,依据现代类比法（MAT）对景观重建算法重建的相对植被盖度进行了校正,校正后的各属种植被盖度与实际盖度吻合。