京山屈家岭地区全新世中晚期环境变化及其对人类活动的影响

通过对江汉平原北部的野外考察,结合屈家岭剖面粒度、Rb/Sr比值、磁化率和已有孢粉结果的综合分析,揭示了该地区全新世中晚期沉积环境和气候变化特征。结果表明,该剖面沉积物中粉砂(62.5～4μm)、粘粒(<4μm)约占其总量的95%以上,属于略含细砂的粘土质粉砂,概率累积曲线以三段式为主。结合地貌和岩性分析,确认该剖面以河流相沉积为主。沉积物粒度组成以粒径<30μm组分为主,同黄土的众数组分类似。也有部分样品的概率累积曲线呈现出北方黄土和下蜀黄土多见的两段式,但概率累计曲线段的斜率和中、细粒组分的相对含量都同黄土有差异。粒度组成方面同黄土沉积的某些相似特征说明,青木垱河流域广泛分布的黄土沉积可能影响了该剖面的沉积特征。沉积样品的磁化率、Rb/Sr比值和已有的孢粉分析结果反映的气候变化趋势基本上是同步的。5.2kaBP以来屈家岭遗址附近区域气候变化可以分成3个阶段:5.2～4.2kaBP期间,是较为温暖湿润的时期,水热条件好于现在,后期暖湿程度有波动性降低的趋势;4.2kaBP开始气候暖湿程度明显下降,气候转向干凉;2.0kaBP以来,本地区气候暖湿程度有所回升。该地区包括气候在内的环境变化,一定程度上影响了新石器晚期文化的演化历史。     

长江三角洲地区全新世环境变化与人类活动的影响

长江三角洲地区全新世气候和环境曾发生过大的变迁,新石器时代文化伴随着全新世气候最暖期的到来,以及三角洲的形成和发展而出现,并由此向前推衍,奠定了以稻作农业为基础的经济形态。通过研究本区与农作物相关的现代植物花粉形态和代表性表土花粉,揭示出部分用于指示人类活动的综合指标、不同植被带表土花粉的组合特征和用于半定量界定不同植被类型的比值区间。研究区自然区域全新世孢粉反映当时植被3个主要发展阶段,即亚热带常绿-落叶阔叶混交林（11000～9500cal.aB.P.）、中亚热带常绿阔叶林（9500～3900cal.aB.P.）和次生性质的亚热带针阔叶混交林（3900cal.aB.P.以来）,其中8000～3900cal.aB.P.为全新世大暖期的鼎盛期,3900cal.aB.P.以来人类活动明显增强。人类活动区绰墩遗址孢粉植物群,反映新石器各主要文化期都以亚热带含针叶植物的常绿-落叶阔叶混交林为地带性植被,遗址周围一般都有较大面积的水域分布;  人类对植被的干预只是在后期才开始明显增强。区内人类文化几经兴衰,主要受制于环境的变迁,包括气候和地理状况的变化,以及由此产生的海平面升降和植被变化等。与此同时,人类活动的影响随着时间的推移而日趋加重,成为一种新的环境影响因素。     

浙江下王渡遗址中晚全新世古环境演变及人类活动初步研究

通过对浙江宁奉平原下王渡遗址剖面样品的孢粉以及地化元素分析,结合5个AMS14C年代数据及考古学文化分层,揭示了河姆渡晚期文化时期及良渚时期该遗址所在区域环境变化及人类活动响应。研究表明：该遗址区温暖湿润的气候条件为河姆渡先民的定居创造了条件,植被面貌以常绿落叶阔叶混交林为主。孢粉及地化元素等证据表明中全新世的海侵使得该遗址区发生了一次文化中断,海洋的影响从河姆渡文化第四期开始逐渐消退。从这一时期开始,草本植物花粉占比很大程度地超过乔灌木植物花粉,特别是粒径不小于37 μm禾本科花粉含量的增加,推测为栽培作物类型。花粉信号揭示了人类活动对自然环境的改造开始逐渐加强,在下王渡遗址区附近可能出现有一定规模的水稻种植区。     

泸沽湖地区晚全新世气候和环境演变

泸沽湖地区受人类活动影响较小、对气候变化较为敏感,是开展古气候研究的理想区域。本文以孢粉为重要研究手段,对采自泸沽湖草海地区103cm的浅钻沉积物开展研究,采样间距2cm,共取得52块样品用于孢粉分析。沉积物年龄采用AMS-~(14)C测定,经校正之后钻孔底部年龄为3455cal.a BP。经实验分析之后,所有样品均含有丰富的孢粉类群,反映的植被组成主要以松(Pinus)林为主,铁杉(Tsuga)也较为常见,被子植物中则以栎属(Quercus)占绝对优势,栗属(Castanea)和木犀科(Oleaceae)植物也频繁出现,而草本植物则以禾本科(Gramineae)为主,蓼科(Polygonaceae)、菊科(Asteraceae)和莎草科(Cyperaceae)植物也是重要的组成成分,林下生长有大量的蕨类的植物,主要以紫萁属(Osmunda)、石松属(Lycopodium)和膜蕨科(Hymenophyllaceae)等为主,另外,采样点草海为季节性湿地,水生植物主要以香蒲属(Typha)和藻类植物中的双星藻(Zygnema)和水绵(Spirogyra)最为常见。为了获得该地区晚全新世以来的气候变化曲线,本研究采用共存分析法分别对划分的四个孢粉带进行了古气候的定量重建,年均温和年均降水量分别为:3455cal.a BP至2585cal.a BP,MAT(mean annual temperature)=11.5~18.6℃,MAP(mean annual precipitation)=797.5~1484.3mm;2585cal.a BP至1699cal.a BP,MAT=11.7~18.6℃,MAP=617.9~1523.1mm;1699cal.a BP至595cal.a BP,MAT=8.5~18.6℃,MAP=797.5~1484.3mm;595cal.a BP至今,MAT=5.7~18.6℃,MAP=617.9~1484.3mm。结果显示该地区3455cal.a BP以来气候经历了略微变暖-变凉-持续变凉-回暖四个阶段。本研究还将变化曲线与其他地区同时代的研究结果进行了对比分析,显示年均温的变化趋势与格陵兰冰芯δ~(18)O以及祁连山敦德冰芯所反映的温度变化趋势基本一致,并可观察到中世纪暖期、晚全新世小冰期及现代温暖期。     

关于人类世问题研究的讨论

"人类世"(Anthropocene)一词是由大气化学家诺贝尔奖得主Crutzen与生态学家Stoermer在2000年首次正式提出的,一经提出即在学术界引发广泛讨论。当前,相关国际会议上有关人类世的议题逐渐增多,国际上一些相关的研究计划和新期刊也陆续推出,人类世问题已成为环境科学、地球科学、考古学、生物学及其他相关学科领域的一个研究热点。目前国际人类世研究前沿热点集中在人类活动驱动的地球系统变化、人类世下限的确定等方面;研究焦点是找到一个确定人类世的边界或标志物——地质学界公认的"金钉子"(GSSP)。人类世是在人类活动引起的全球性环境问题这一背景下提出的,强调人类活动也是一种重要的地质营力,其对地球改造的程度与后果足以与传统意义上的地质营力(地震、造山运动等)产生的影响相匹敌。由于中国巨大的人口规模和有限的生存空间,在过去几十年中对国土地理环境改造的幅度是空前的,因此从未来既要提升人民生活质量和促进经济社会发展,又要保护好国土环境与自然资源,实现人与自然和谐发展的角度而言,在中国开展人类世问题研究不但具有极其重要的科学意义,而且具有更大的现实意义。针对我国人类世问题的研究现状,提出了设立人类世专业委员会、组织召开人类世研究学术会议、参与人类世研究国际有关的组织与相关协会、资助人类世研究计划与项目等以推动人类世研究工作深入发展的建议。     

全新世以来巴里坤湖面积变化及气候环境记录

通过新疆北天山东段巴里坤山北麓巴里坤湖及周缘地区7个剖面的沉积相带划分、OSL测年、粒度分析、磁化率测试,研究了全新世以来巴里坤湖区湖面积变化:14 000 a B.P.末次冰盛期晚期,东天山地区冰川发育,由于水体封存于巴里坤山冰川,导致巴里坤湖萎缩至1#剖面以北。8 000～4 000 a B.P.巴里坤山冰川融化,巴里坤湖扩张进入全新世以来最大湖期,湖泊扩张至1#剖面以南,面积达到600 km2。东天山地区温暖湿润的全新世适宜期为8 000～4 000 a B.P.。其后湖泊逐渐萎缩,4 000～2 000 a B.P.湖泊面积大约470 km2。2 000～1 000 a B.P.面积萎缩至380 km2。在1 500 a B.P.左右湖泊曾经基本干涸,在目前湖心地带出现泥坪沉积。其后巴里坤湖进入小湖期,湖泊面积在100 km2范围波动,时有扩张或干涸。全新世巴里坤湖水位变化主要受北半球夏季太阳辐射变化控制,具体表现在北半球冰盖由扩张转为融化背景下,全新世早期巴里坤山冰川发育和全新世中期的巴里坤湖冰川融水的注入扩张;巴里坤地区受东亚夏季风影响甚弱,西风环流带给的水量补充有限,全新世中晚期巴里坤地区向干旱环境发展。     

全新世以来巴里坤湖面积变化及气候环境记录

通过新疆北天山东段巴里坤山北麓巴里坤湖及周缘地区7个剖面的沉积相带划分、OSL测年、粒度分析、磁化率测试,研究了全新世以来巴里坤湖区湖面积变化:14 000 a B.P.末次冰盛期晚期,东天山地区冰川发育,由于水体封存于巴里坤山冰川,导致巴里坤湖萎缩至1#剖面以北。8 000~4 000 a B.P.巴里坤山冰川融化,巴里坤湖扩张进入全新世以来最大湖期,湖泊扩张至1#剖面以南,面积达到600 km2。东天山地区温暖湿润的全新世适宜期为8 000~4 000 a B.P.。其后湖泊逐渐萎缩,4 000~2 000 a B.P.湖泊面积大约470 km2。2 000~1 000 a B.P.面积萎缩至380 km2。在1 500 a B.P.左右湖泊曾经基本干涸,在目前湖心地带出现泥坪沉积。其后巴里坤湖进入小湖期,湖泊面积在100 km2范围波动,时有扩张或干涸。全新世巴里坤湖水位变化主要受北半球夏季太阳辐射变化控制,具体表现在北半球冰盖由扩张转为融化背景下,全新世早期巴里坤山冰川发育和全新世中期的巴里坤湖冰川融水的注入扩张;巴里坤地区受东亚夏季风影响甚弱,西风环流带给的水量补充有限,全新世中晚期巴里坤地区向干旱环境发展。     

长江三角洲全新世环境演变与人地关系研究综述

综合分析了近20年来长江三角洲全新世环境演变与人地关系研究的进展，着重对长江三角洲的形成与演变、环境演变与人类活动、人地关系的历史演变、古环境研究方法等进行了综述。指出今后研究的主要内容，包括多种环境替代指标的相互验证，高分辨率研究，定量研究，加强环境质量的时空演变研究，加强综合研究，寻求人地关系协调发展的途径。     

天山北坡玛纳斯河355a来年径流量的重建与分析

玛纳斯河树轮年表序列与该河肯斯瓦特水文站年径流总量相关显著,使用5个树轮年表序列较好地重建出天山北坡玛纳斯河肯斯瓦特水文站355a来的年径流总量,解释方差达61%.355a重建流量变化表明:1)玛纳斯河年径流总量355a来大致经历了11个偏枯水期和10个偏丰水期,最长的偏丰水期为1670-1699年,持续了30a,最长的偏枯水期为1949-1994年,持续了46a;2)最显著的两个百年流量变枯趋势为1872-1995年和1671-1775年,径流量减少率分别为0.19×10⁸m³·(10a)^-1和0.26×10⁸m³·(10a)^-1;3)在1711-1712年、1872年重建流量发生过两次突变,前者年径流量由多到少突变,后者相反;4)重建流量最丰水的年代为17世纪80-90年代,比现今偏多17.9%～18.1%,最枯水的年代为19世纪60年代,比现今偏少16.7%;5)重建流量存在着58～59、9.6、27.2、16.9、4.8、4.3、2.9～3.0a的变化周期.     

基于AVHRR/NOAA影像的天山北坡近10a植被变化

提出一套基于遥感和GIS技术的干旱区植被变化和生态环境质量初步评价的研究方法,在天山北坡及其典型区域三工河流域应用取得满意结果.研究表明:1)1992—1998年天山北坡植被覆盖度和生物量持续增加,与同期温度和降水变化趋势一致,从植被角度响应了天山北坡气候向暖湿发展的态势.2)1987—1998年三工河流域从前山带到北部沙漠区植被覆盖度和生物量显著增加,尤其是绿洲外围的北部沙漠区和荒漠过渡带;从增加的幅度看,平原区增幅明显大于山区,后期大于前期;植被指数与6～7a温度、降水的均值呈现出明显的正相关,和6～7a蒸发潜力的均值表现出负相关,三工河流域植被变化显著地响应了6～7a时间尺度的气候变化.     

天山天格尔山南北坡降水特征研究

对新疆天山天格尔山南北坡乌拉斯台河和乌鲁木齐河流域及其山前平原不同高度气象(水文)站近40a降水实测资料的统计分析,研究天山天格尔山南北坡不同坡向及高度的降水特征.结果表明:山区降水远大于山前平原,南北坡降水均呈现为增加趋势,冬季和夏季降水的增加趋势明显;山前平原区降水的年际变化幅度大于山区;冬、春季降水变率大于夏、秋季,南坡降水变率远大于北坡,冬、春季表现地尤为突出.年际降水的减少趋势出现在乌鲁木齐河流域中山峡谷地带的英雄桥水文站,其春季3月份的降水量减少趋势非常显著;乌鲁木齐河源大西沟气象站4～5月和6～8月月降水呈明显的反相关变化.     

树轮记录的天山南坡阿克苏河过去300a径流变化特征

利用采自天山南坡阿克苏河上游5个采样点的树木年轮样本,建立了5个树木年轮宽度年表．树轮宽度年表与近48a阿克苏河径流资料相关普查表明,阿克苏河年径流量与树轮标准化宽度年表显著相关,最高单相关系数达0．611（α〈0．00001）．利用该年表重建了阿克苏河过去300a的年径流量系列,经多方面验证表明,重建结果具有较好的可...     

用树木年轮重建天山北坡中西部7～8月379a的降水量

天山北坡中西部的两个树轮年表与该区域7～8月的降水显著相关.考虑到降水对次年和再次年树木年轮生长的影响,较好地重建了该区域7～8月379a的降水序列,经多方面验证,表明其具有较好的可信性.在379a中,以6.6、6.5、5.4a的周期最为显著,有1734年、1759年、1819年、1872年、1963年5个突变年份,且经历了6个偏湿期及6个偏干期,与伊犁地区重建降水有很好的一致性.     

天山天格尔山南北坡气温变化特征研究

对新疆天山天格尔山南北坡气温变化的不同特征的分析, 揭示该区域气候增温过程的原因和环流形势. 分析得出: 山前平原地区气温上升幅度远大于中山带和高山区, 冬季增温是年平均气温升高的主要原因. 北坡及山前地区升温幅度大于南坡, 昌吉1954-1996年1月升温速率为0.121 ℃a-1; 而库尔勒1959-1996年1月升温速率为0.0822 ℃*a-1. 中山带和高山区气温变幅很小, 中山带1月份甚至出现微弱的降温, 乌鲁木齐河流域高山区大西沟气象站气温变化较小, 出现微弱的升温趋势. 冬季北坡逆温层远较南坡发育. 南坡1967年, 北坡1969年冬季均出现近40 a来的最低温, 1961年和1975年乌鲁木齐出现夏季及年平均气温的突变.     

气候变化对塔里木河来自天山的地表径流影响

塔里木河水资源主要来自天山南坡两条源流,选择西段阿克苏河和中段开都河-孔雀河作为研究区.1956-2003年研究河源山区气温呈持续升温且降水波动增加的趋势,其中1995-2003年升温强劲,升温速率高出48 a期间平均的3倍以上;降水自1986年后持续增加,20世纪90年代较80年代增幅达18%,并显示出河源山区湿岛向塔里木盆地扩展.因高山缺少气象观测,出山径流过程变化可以综合反映中高山带的气候变化.塔里木河来自天山的地表径流在1986-2003年间持续增长,以冰川融水补给为主的库玛拉克河,1994年以来年径流量增加已在前期平均值基础上提升了一个台阶;开都河以降水径流补给为主,1986-2002年出现了观测记录以来的丰水期,并使1986年后博斯腾湖水位快速上升,恢复到1958年记录的最高水位以上.两河年径流变化趋势基本相似,但也显示有西、中段的气候变化局部差异,出现丰枯水期的不一致;然而,在近16 a升温过程中,年径流增长幅度和快慢相近.     

东天山喀尔里克山北坡淖毛湖盆地土壤粒度分布特征及成因

对东天山喀尔里克山北坡-淖毛湖盆地不同类型土壤的粒度进行分析.结果表明:研究区土壤主要由粉粒和砂粒组成,从喀尔里克山北坡、中部地区到淖毛湖盆地,土壤粒度平均值逐渐变大,颗粒分选性差,偏度多属极正偏或正偏,峰态集中在宽、中等和窄3个等级,表明其成土母质较粗、来源相对复杂.土壤的粒度参数Mz、σ、SK和KG值很好地表征了不同土地类型和植被类型及盖度对土壤粒度特征的影响.土壤粒度分维值呈现出随海拔降低逐渐减小的趋势,并且分维值与粘粒含量呈正相关关系.喀尔里克山北坡土壤中粘粒的含量高于中部地区和淖毛湖盆地的土壤,反映出不同地区土壤母质来源和沉积环境的差异.不同地带土壤概率累积曲线的空间变化及综合参数特征表现出地形和气候对颗粒运动形式有一定影响,并且不同地区土壤在成因上既有区别又有联系.     

东天山觉罗塔格地区夹白山一带晚古生代构造格局及演化

研究区早石炭世经历了中天山古陆北缘被动陆缘向活动陆缘沟弧盆体系演化的全过程。阿齐山一雅满苏岛弧带于维宪期发育在广宽陆棚海之上。岛弧为大型背形结构,雅满苏断裂带为火山喷发的主要通道,弧前盆地生成于弧沟间隙部位。晚石炭世早期,弧后区发生扩张作用而塌陷形成向形的边缘盆地。晚石炭世末,北侧康古尔洋区以弧弧对接方式关闭,弧区伴有深成花岗岩浆侵位。早二叠世早期进入松弛阶段,在弧间及弧后南缘产生上叠断陷盆地。晚二叠世右旋走滑变动席卷全区,最后大型造山带与地块之间发生块体右旋滑移错位,由此奠定了现今的盆山构造格局初貌。     

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。