晚冰期以来青海湖沉积物多指标高分辨率的古气候演化

通过青海湖沉积物孢粉、碳酸盐、有机C, N和有机δ¹³C等多项指标的综合分析, 建立了青海湖晚冰期以来的高分辨率古气候演化序列. 结果表明, 18.2 cal. ka BP左右为末次冰期盛冰阶进入晚冰期的界限, 自15.4 cal. ka BP起气候开始向暖湿化发展, 7.4 cal. ka BP时达到了暖湿组合的鼎盛期, 4.5 cal. ka BP以后气候又逐步转入冷干. 晚冰期向全新世转换期间气候的冷暖干湿波动十分频繁, 其特征与北大西洋深海沉积、格陵兰冰芯、欧洲地区湖泊沉积以及中国黄土、古里雅冰芯等记录的古气候具有一定的可对比性. 青海湖地区晚冰期以来的古气候演化特征揭示了万年尺度上东亚季风的源驱动力同太阳辐射有关.     

吉兰泰盐湖沉积物孢粉记录的季风边缘区全新世气候演化

全新世气候具有不稳定性,且存在着区域差异,在季风边缘区尤为显著.因此,本研究选取季风边缘区吉兰泰盐湖沉积物的孢粉记录并结合AMS14C测年结果,对该地区全新世的古植被演化及古气候变化历史进行了重建.结果表明,在全新世阶段,该地区植被类型未发生变化,以干旱的荒漠植被为主.早全新世(10.5 8.5 cal ka BP),以蒿属孢粉为主,伴随出现少量藜科、禾本科及麻黄属孢粉,蒿藜比(A/C比值)相对稳定(4.11左右),指示全新世早期气候逐步转湿的过程,在8.5 cal ka BP,蒿属孢粉数量下降且被藜科孢粉取代,指示一次明显气候干旱事件;中全新世(8.5 3.5 cal ka BP),蒿属孢粉含量增加及藜科孢粉含量降低,A/C比值在7.1 cal ka BP左右达到峰值,指示该地区中全新世气候最为湿润;晚全新世(3.5 cal ka BP至今),藜科孢粉含量增加且超过早全新世,A/C比值低至3.66,区域呈现明显的干旱化趋势.此外,结合吉兰泰盐湖沉积物矿物组成结果,发现中全新世湖泊沉积物中,钙芒硝大量出现,一定程度上指示降水量增多所带来的淡水注入,与孢粉指标指示该阶段湿润的结果一致.通过区域对比,发现吉兰泰地区在全新世时期的气候演化模式与东亚季风区具有较好的一致性,表明该地区受到东亚夏季风的影响较大,尤其是在中全新世,东亚夏季风增强,带来较多的降水,气候湿润.     

南海西北部末次盛冰期以来的古海岸线重建

末次盛冰期以来,南海西北部的相对海平面从-100多米变化到现今海平面高度,越南东北沿海、北部湾及华南沿海等水深较浅的海域经历了从陆地到海洋的演变过程．基于古海岸线重建模型,利用现今的数字高程模型、相对海平面变化曲线和沉积厚度数据,对南海西北部末次盛冰期以来的古海岸线进行了重建．根据古海岸线演变序列获得以下认识：20～15cal．ka BP南海西北部的海岸线缓慢后退,陆地面积只减少了1×10^4km^2,海陆格局基本维持不变;15～10cal．ka BP海岸线快速后退,减少的陆地面积达24×10^4 km^2,使越南东北沿海、北部湾及华南沿海迅速从陆地变为海洋,现今海陆格局基本形成;10～6cal．ka BP海岸线继续以后退为主,使陆地面积减少了9×10^4km^2,期间琼州海峡自西向东完全打开;6-0cal．ka BP海平面波动幅度较小,海岸线变化受构造和沉积作用明显,趋势以海退为主,陆地面积增加了约1×10^4km^2．     

蒙古西北部Tolbo湖沉积物粒度敏感组分记录的全新世风沙活动

作为全球主要的粉尘源区之一,亚洲中部干旱区全新世环境变化备受关注,但目前仍缺乏连续的风成沉积记录。本文利用蒙古西北部Tolbo湖岩芯（TB19-A,332 cm）沉积物,在AMS14C定年和粒度分析基础上,采用对数正态分布函数拟合及粒级-标准偏差相结合的方法分离出沉积物中风成组分以重建区域风沙活动历史。结果显示,Tolbo湖沉积物中值粒径为15～84μm和大于84μm的组分分别是区域尘暴和局地风沙活动的良好指标。蒙古西北部地区末次冰消期晚期（13.75 11.6 cal ka BP）,Tolbo湖流域内有较强的局地风沙活动,可能与YD寒冷事件有关。全新世以来,流域内局地风沙活动与蒙古西北部区域尘暴活动的变化具有一致性,具体表现为：早中全新世风沙活动总体较弱,其中9.7 8.6 cal ka BP和7 6 cal ka BP为区域尘暴较强时段;5 cal ka BP之后局地风沙活动与区域尘暴强度显著增加,直至0.7 cal ka BP两者均维持在较高水平;0.3 cal ka BP以来区域尘暴活动再次增强。蒙古西北部与中国北方公海、博斯腾湖记录的尘暴历史具有一致的变化趋势,反映了与西伯利...     

湖北江汉平原JZ-2010剖面沉积物粒度特征与环境演变

通过对江汉平原JZ-2010湖相沉积剖面AMS14C年代的精确测定与校正,以及代用指标粒度、磁化率的分析和研究,重建了研究区12.76 cal ka BP以来的环境演变过程:1)12.76-6.70 cal ka BP,区域环境处于偏干的晚冰期向湿润的早全新世发展阶段.2)6.70-4.47 cal ka BP,区域环境湿润,为湿度配置最佳的全新世适宜期,这是大溪文化向屈家岭文化转变时期自然背景.3)4.47-3.67 cal ka BP,区域气候环境偏干,其中经历了明显的4.2 cal ka BP干旱事件.4)3.67-1.22 cal ka BP时期,环境向湿润发展;在2.5 cal ka BP左右水动力条件明显变强,此时正对应于古云梦泽扩张时期.5)1.22 cal ka BP后,研究区处于湖泊面积减小的干旱时期;人类活动带来的影响达到高峰,围湖造田等农业活动也是江汉平原湖群趋于衰退的重要原因之一.     

干旱区湖泊沉积物腐殖化度的古气候指示意义—以新疆巴里坤湖为例

腐殖质具有对气候环境变化响应敏感的特点,已经展示出了作为古气候演变研究载体的重要潜力和优势,当前,腐殖化度对气候环境变化指示意义的研究主要应用于泥炭沉积上,而对于湖泊沉积物中腐殖化度气候环境变化的研究,至今尚未见到报道,根据新疆东疆北部巴里坤湖湖泊沉积物腐殖化度的分析,同时结合年代学、有机质含量、总有机碳、自生碳酸盐δ13C、δ18O的分析结果,认为该湖泊沉积物中腐殖化度可以较为敏感地反映气候环境变化的相关消息,较高的腐殖化度,指示气候相对湿润,而较低的腐殖化度值,指示气候相对干燥,在此基础上,结合多指标变化,初步划分了巴里坤湖地区近9.4cal kaBP以来经历了干(9.4-7.5cal kaBP)-湿(7.5-5.8cal kaBP)-干(5.8-3.0 cal kaBP)-湿(3.0-1.0cal kaBP)-干(1.0-Ocal kaBP)五个阶段.     

末次冰消期东亚和挪威海气候事件的对比

通过对黄土-古土壤和泥炭剖面的高分辨率~14C年代学以及有机质的δ~(13)C值和有机碳百分含量的研究,揭示了末次冰消期百年尺度温暖-寒冷的东亚季风气候颤动事件及其反映的有意义的降水变率.它们由波令(Bolling13～12.5ka BP),老仙女木(Older Dryas 12.5～11.75ka BP),阿勒鲁德(Allerod 11.75～11.2 ka BP)和新仙女木(Younger Dryas 11.2～10 ka BP)事件构成.其地层结构表现出多种沉积相的变化,反映了气候的不稳定性.这些高频、快速的气候事件可与挪威海海面温度记录的气候事件—一对比.反映了东亚季风气候通过西风带及与其相关的气压系统与极地.高纬地区古气候的遥相关.     

葫芦洞石笋记录的19．9-17．1ka BP东亚夏季风增强事件

南京葫芦洞石笋（No．H82）高分辨率δ^18 O序列已表明16．5～10．3ka BP时段东亚季风与极地气候在千年尺度事件上存在耦合关系．现根据7个高精度^230Th年龄和573个δ^18 O数据,将这一石笋的高分辨率δ^18 O时间序列延伸至22．1ka BP,从而提供了末次盛冰期10a分辨率的连续东亚季风气候记录．石笋δ^18 O记录表明H1事件内部的次级季风减弱事件与格陵兰寒冷事件在世纪尺度上具有同步性．该记录显示在19．9～17．1ka BP存在显著的东亚夏季风增强事件,其平均夏季风强度相当于BФlling暖期的1／2,夏季风最强时甚至接近于BФlling暖期．这一季风增强事件在北半球海洋和陆地记录中均有不同程度的体现,可能是热带太平洋Super-ENSO响应于岁差周期太阳辐射的结果．     

新疆巴里坤湖全新世气候环境变化与高低纬间气候变化的关联

选择位于新疆东北部的封闭湖泊-巴里坤湖作为研究对象,采用常规14C测年建立了该湖一剖面约9400 cal a BP以来的时间序列,对该剖面沉积自生碳酸盐碳（δ13Ccar）、氧同位素（δ18Ocar）、有机碳（TOC）等多代用指标进行了连续小波变换、奇异谱分析.结果表明,全新世以来巴里坤湖地区的气候变化模式具有明显的阶段性变化：9400～8000 cal a BP期间气温偏低且较干旱;8000～6000 cal a BP期间气候环境温凉湿润;6000～2700 cal a BP期间,气候环境在总体上较为暖干,在向全新世晚期演变过程中呈现出降温、增湿的趋势;2700～800 cal a BP期间气温降低,湿润状况有所改善;800 cal a BP以来气候环境偏干.巴里坤湖全新世气候变化过程与周边区域古气候记录具有较好地一致性.研究发现,全新世以来研究区的气候环境不仅可能受到了北大西洋地区气候变化的影响,同样可能与来自热带低纬过程的海-气相互作用有关,特别是自全新世中期以来,逐渐增强的El Nio/La Nia-South Oscillation（ENSO）活动对研究区的气候环境变化可能具有一定的影响.研究还发现,在全新世期间,新疆东北部地区的气候演变可能并非简单地遵循某种单一的气候变化模式,不同气候系统（如西风、季风）在该地区的强弱对比状况可能对此地区气候环境变化模式有重要影响.     

全新世初期气候的数值模拟研究

本文尝试用一个完全耦合的大气-海洋-植被模式(Atmosphere-Ocean-Vegetation General Circulation Model, AOVGCM)模拟全新世初期的地球气候.模拟结果表明,耦合模式成功地再现了全新世初期复杂气候条件下的基本特征,为研究这一时期的气候状况提供了重要的模型支持.就全球平均而言,11ka BP冬季地表气温比现代约低1.6 K,夏季比现代低约0.3 K;大气温度从低层到高层有不同的表现,高层反映了太阳辐射的重要作用,而低层气候对下垫面（如冰川、植被和海洋等）的影响比较敏感.从区域分布来看,11 ka BP冬季大部地区比现在偏干,但热带太平洋和南半球少部地区降水偏多;夏季大部地区比现在偏湿,亚洲和非洲季风偏强,主要的季风区降水偏多.     

广东四会古森林地下生态系统碳同位素组成及其古气候意义

通过研究四会地下古森林沉积剖面总有机碳及细根的碳同位素组成,揭示珠江三角洲地区在中晚全新世4．5～0．6ka BP期间的气候和地理环境变化特征．研究结果表明：在4．5—0．6ka BP期间,该地区的主要植被类型为C3植被．古森林在4ka BP左右于湿地环境中开始发育,在3ka BP左右与湿地同时消失,表明在3ka BP左右该地区的气候可能发生过急剧的变化．模拟结果显示：在3．5-3ka BP期间,该地区大气CO2浓度上升,气候有变暖的趋势;3～1．2ka BP期间的地层^14C年代呈现大的跨度,这可能与新构造运动过程中地层抬升并遭到强烈剥蚀有关．在1．2～0．6ka BP期间,该地区为陆相沉积环境,植被的生物量日渐减少．古森林的消失可能与在3ka BP左右研究区域气候变干有关,热带辐合带的南移可能是导致气候变化的主要机制．     

晚更新世以来若尔盖盆地的地层划分及构造-气候意义

晚更新世以来地层的形成受气候、构造活动的影响,并记录其过程。因此,建立晚更新世以来的地层序列,对于气候变化、活动构造、地貌成因等研究十分重要。若尔盖盆地位于青藏高原的东部边缘,中国季风区和青藏高原区的交会地带,对气候变化敏感,构造活动也很强烈,建立盆地晚更新世以来的地层序列可以促进气候变化、构造活动研究。根据若尔盖盆地的湖相钻孔、泥炭矿、河流阶地和探槽等揭露的26个典型地层剖面,结合14C和OSL等测年方法获得的200多个同位素年龄,对晚更新世以来的地层进行对比和划分,得到地层综合柱状。晚更新世中期以来划分6个沉积韵律(75~55kaBP,55~33kaBP,33~20kaBP,20~11kaBP,11~4kaBP,4~0kaBP)和6个标志层(75~55kaBP和22~20kaBP的粉细砂层,13~9kaBP的青灰色粉细砂或灰—青灰色砾石沉积,5~4kaBP、3.5~2kaBP、0.5~0.3kaBP的黑色含炭质砂质黏土沉积)。沉积序列和构造-气候关系紧密,一方面沉积韵律与气候旋回基本吻合,与深海氧同位素阶段有较好的对应关系;另一方面,沉积层岩性特征也受到北侧的东昆仑断裂带和西侧的龙日坝断裂带新构造期持续活动的影响,沉积过程主要受气候控制,地层厚度及其空间分布的差异也受到构造活动影响。     

内蒙古东乌珠穆沁旗乌拉盖高毕湖泊沉积记录的5万年来环境演变

中国北方季风边缘区的湖泊对环境的反应很敏感,乌拉盖高毕是位于内蒙古高原东北部的一个已干涸的内陆封闭湖泊.研究剖面总厚度为405 cm,根据取得的9个AMS¹⁴C及光释光测年数据,建立了51.9 ka BP以来的年代序列.结合岩性的变化、粒度组分分析、粒度参数(标准偏差、偏度、峰度等)及Rb/Sr比值特征进行了详细的分析,恢复了乌拉盖高毕湖泊沉积记录的5万年来的环境演化过程.将0~405 cm的剖面划分为4个较大的气候阶段:51.9-44.1 ka BP(405~343 cm),气候为干冷期,各环境指标显示为滨湖沉积,湖泊水位较低;44.1-28.5 ka BP(343~130 cm),气候为温湿期,湖泊逐渐扩张,湖泊水位升高;28.5-11.38 ka BP(130~35 cm),气候转冷,湖面萎缩,并在盛冰期出现砂楔,该阶段后期湖泊干涸;11.38 ka BP至今(35~0 cm),气温回升.     

巴丹吉林沙漠全新世的高湖面与泛湖期

巴丹吉林沙漠腹地及东南部湖泊众多,除分布110个常年积水湖泊外,还存在若干季节性湖泊和干涸湖盆.通过对巴丹吉林沙漠湖泊群的实地考察、湖泊遗迹测量及14C和OSL定年,获得了全新世泛湖期存在的地貌学、沉积学和生物遗迹证据,揭示了巴丹吉林沙漠全新世早、中期湖盆面积扩大、区域气候相对湿润的特点.测年结果表明,巴丹吉林沙漠泛湖期开始于10cal ka BP,此前为泥炭发育期或湖沼期(11~10cal ka BP),大致在8.6~6.6cal ka BP,湖泊群达到全新世最大高湖面,并于晚全新世(约3.5cal ka至今)普遍出现退缩乃至干涸.根据植物钙质根管的形成时代及其所揭示的降水量阈值研究,巴丹吉林沙漠东南部在7.7~5.3cal ka BP期间古降水量可能达到200mm a~(-1).水量平衡计算表明,百年至千年尺度相对暖湿的区域气候条件,特别是南部和东南部深层地下水来水量增多,是巴丹吉林沙漠全新世湖泊群维持和史前文化发展的关键因素.     

花粉记录的青藏高原中部中全新世以来植被与环境

青藏高原中部的草甸/草原混合生态群落, 对气候变化非常敏感. 孢粉记录显示草原发育时期, 莎草减少, 区域气候是相对干旱的, 在时间上对应季风相对弱的时期. 依据唐古拉山垭口湖、阿洪错和错那3个淡水湖泊钻孔孢粉分析, 定量重建的温度和降水指标, 探讨该地区8200 cal a BP以来的植被与气候变化. 8200~6500 cal a BP, 尤其是8200~7200 cal a BP, 植被以草甸/草原混合生态群落为主, 显示强季风控制着青藏高原中部; 6000~4900, 4400~3900以及2800~2400 cal a BP时期区域植被以草原植被为主, 应是3次百年尺度的干旱事件; 4900~4400 cal a BP期间植被类型由草原向草甸转变; 6500~5400和 3000~1600 cal a BP出现两次大的变干事件; 数值摸拟估计, 高原中部接近于现今的环境, 最早可能出现在6500 cal a BP, 自3000 cal a BP以后高原中部季风性降水和湿度逐渐减少至现今水平, 可能在700~300 cal a BP出现一次小冰期变冷事件.     

青藏高原东部若尔盖盆地全新世泥炭地发育和植被变化

泥炭沉积物和泥炭地演化过程可以提供植被和气候变化历史的丰富信息.为了重建青藏高原东部全新世泥炭地发育、植被和气候变化,我们对若尔盖盆地一支泥炭岩芯进行了高分辨率的孢粉、烧失量和碳沉积速率分析.研究结果显示,当地泥炭发育起始于距今10.3ka,在早、中全新世繁盛,之后开始退化.若尔盖盆地全新世植被以高山草甸为主,周边山地针叶林在10.5~4.6ka曾数次扩张,之后迅速退缩.泥炭性质、孢粉组合主成分分析等揭示了研究区10~5.5ka气候温暖湿润,晚全新世气候相对冷干.其中,10.2~10、9.7~9.5、8.7~8.5、7.7~7.4、6.4~6、5.5~5.2、4.8~4.5、4~3.6、3.1~2.7、1.4~1.2和0.8~0.6ka时段,若尔盖地区发生了多次快速的泥炭地退化、针叶林扩张和气候变冷等事件.青藏高原东部地区全新世植被与气候的长期变化受控于太阳辐射及其主导的温度与亚洲夏季风强度的变化,而百年尺度的快速变化事件可能受到了季风减弱事件和北半球高纬度地区温度异常的调制作用.     

近400年来湖北大九湖泥炭地摇蚊对湿度变化的响应

神农架大九湖泥炭地是华中地区少有的亚高山泥炭藓湿地,是研究长江中游气候变化及其生态效应的理想区域.本文通过大九湖一根泥炭岩芯的年代学、元素及摇蚊亚化石记录,结合区域古气候资料,探讨大九湖泥炭地地表干湿变化历史及生物响应过程.结果表明,近400年来大九湖泥炭地古水文和摇蚊种群变化经历了3个主要阶段：1820s之前研究区内气候偏冷湿,尤其是1720s-1820s年间,冷湿的环境有利于泥炭中碳的大量积累,较高的地表有效湿度使得摇蚊大量生长,同时湖泊相摇蚊属种丰富度及含量均较高;1820s-1940s年间,区域内夏季降水量显著降低,同时伴随明显的区域增温过程,泥炭地地表有效湿度过低不利于水生生物生长,摇蚊种群生物量极低;1940s （尤其1970s）后,摇蚊种群丰度逐渐回升,但湖泊相摇蚊丰度较1820s以前明显降低,半陆生摇蚊属种丰度有所增加,说明尽管该时期泥炭地表湿度有所增加,但较1820s前仍较低,暖湿气候下泥炭分解也较为明显.本研究探索性地分析了气候变化背景下泥炭地摇蚊种群对泥炭地湿度变化的响应过程,这不仅为摇蚊亚化石在气候变化研究中的应用开拓了新的领域,同时也为全面、精准地理解泥炭地演化及区域环境变化过程提供了新线索.     

东业小冰期气候形成中太阳辐射和火山灰作用的敏感性试验

利用最新的太阳辐射变化资料和山灰记录通过气候模式的模拟试验来探讨小冰期气候的形成因子，并揭示其动力学机制，模拟结果较好地反映了在太阳辐射和火山灰作用下典型小冰不亚地区的温度和降水变化，主要结论是：在小冰期典型强迫条件下，欧亚大陆年平均温度普遍降低，且具有明显的区域差异，高纬度降温幅度大于低纬度，冬季降温幅度大于夏季，我国长江流域以北的广大地区的降温幅度在0．2－0．4℃之间，不同季风区对火山灰和太阳辐射变化具有不同的响应，东南季风控制的地区（如我国的华东、华南地区）降水明显减少，年平均减少幅度在0．5－1．5mm/d之间，西风和西南季风控制的广大地区降水几乎持平或略增，最大年均增幅小于0．5mm/d，这与历史证据和自然记录资料是一致的。     

基于地磁场相对古强度变化的下蜀黄土年代序列及其古气候意义

分布于宁镇地区的下蜀黄土年代标尺研究薄弱.我们以镇江大港钻孔岩芯的下蜀黄土为例,探讨了下蜀黄土记录地磁场相对古强度的可靠性.岩石磁学的实验显示,下蜀黄土大体上符合估计相对古强度对沉积物的要求.以低频磁化率()作为天然剩磁(NRM300)的归一化因子,我们获得了下蜀黄土记录的地磁场相对古强度变化.通过与邻区和全球的单个及合成曲线的对比,我们发现大港钻孔岩芯的相对古强度记录展现出主要的全球偶极场的变化特征,因而可用于建立下蜀黄土的年代标尺.新的年代标尺表明,大港钻孔的磁化率年代序列与北方黄土无法直接对比,证实了该地点的下蜀黄土磁化率变化机制与北方的不同.大港钻孔下蜀黄土的沉积速率与磁化率相关,低风尘沉积速率对应低磁化率,是降水增加所导致的结果.沉积速率与磁化率年代序列显示,下蜀黄土记录的本区季风变化过程可分为4个阶段.阶段Ⅳ(819～700ka)对应中更新世转型阶段,东亚季风降水较少.阶段Ⅲ(700～412ka)对应中更新世的大间冰期,东亚季风降水最多.阶段Ⅱ(412～197ka)时东亚季风降水减少,较阶段Ⅳ略少.阶段Ⅰ(197～34ka)东亚季风降水最少.因此,中更新世气候转型后,长时间尺度东亚季风降水持续减少,可能受全球温度阶段性降低驱动.     

MIS-3晚期以来乌伦古湖古湖相沉积记录的初步研究

通过对现代乌伦古湖附近出露的古湖相沉积剖面的AMS~(14)C测年,粒度、总有机碳、总有机氮以及碳酸盐等环境代用指标的分析及其与全新世钻孔沉积记录的对比研究,结果发现:乌伦古湖在MIS-3晚期的33600-22500 cal a BP以及冰后期至早中全新世的16500-6500 cal a BP期间,维持着湖相沉积环境,湖面约比现在湖面高40 m.33600-22500 cal a BP的MIS-3晚期,气候相对温暖,乌伦古湖呈现高湖面特征,湖泊沉积物来源以流水搬运为主;22500-16500 cal a BP的末次冰期冰盛期,气候寒冷干燥,湖泊沉积物来源以风力搬运为主;16500-6500 cal a BP的冰后期以及早、中全新世期间,气候回暖,湖泊沉积物主要来源于河流径流作用.6500-5500 cal a BP,受高温干旱事件的影响,湖面收缩、水位剧降,除沉积中心外的其它钻孔位置出现沉积中断.5500 cal a BP后气候转冷变湿,湖泊重新恢复到现在的状态.乌伦古湖MIS-3晚期以来的古湖相沉积环境变化及其反映的古气候万年尺度上的干湿变化与周边区域气候环境变化记录有很好的一致性,响应了区域环境变化和全球气候突变事件.季风和西风的强度消长变化及其引起的环流条件改变以及温度变化引起的蒸发效应可能是区域气候环境变化的主要原因.这一古湖相沉积记录的研究可为MIS-3晚期以来北疆地区的古湖泊演化以及长时间尺度上西风和季风环流相互关系及其影响区的气候环境演化提供地质证据.