南极普里兹湾沉积生物标志物记录及浮游植物群落结构变化

本文利用浮游植物标志物（菜子甾醇、甲藻甾醇和长链烯酮）作为重建单种浮游植物（硅藻、甲藻和颗石藻）的指标,对普里兹湾浮游植物群落结构的变化进行研究。结果表明研究海域表层沉积物和III-12柱样沉积物中的生物标志物记录具有明显的空间和时间变化特征。用生物标志物重建的浮游植物总量（菜子甾醇+甲藻甾醇+长链烯酮）变化范围在391.0~1470.6ng/g之间,在过去的大约100年时间里海洋初级生产力呈上升趋势,但近10年略有下降,这种分布趋势与区域气候变化密切相关。普里兹湾及其邻近海域表层沉积物中浮游植物标志物的总含量变化范围为215.2~1249.3 ng/g,重建的浮游植物生产量呈现湾内高、湾外低（陆坡、深海区最低）的特征,并与2005年现场调查资料表层海水叶绿素a、有机碳和生物硅含量分布趋势相符,最大值均出现在普里兹湾中心区域,这意味着底部被埋藏的浮游植物标志物总含量和硅藻植物群落有很高的一致性,反映出海洋底部对上层海洋过程的一致响应。     

湖泊沉积物中无机碳酸盐来源的确定

湖泊沉积物中无机碳酸盐可能具有多源性,包括源自湖泊流域的陆源碎屑碳酸盐和湖泊自生化学碳酸盐,二者对气候或环境的指示意义迥异,在利用湖泊碳酸盐进行古气候及古环境意义判读时,必须先进行碳酸盐来源的确定。针对前人不同的碳酸盐区分办法,进行了归纳和述评。     

云南洱海流域人类活动的湖泊沉积记录分析

根据湖泊沉积记录的环境指标变化,对云南洱海地区人类活动的湖泊沉积响应进行了系统的讨论。洱海湖泊沉积物记录显示,湖泊沉积物磁化洱海流域土地利用方式变化特别是耕作农业的出现有显著响应;沉积物元素Ｆｅ、Ａｌ含量的变化也与流域人类活动影响下的地表水土流失有密切联系。沉积物色素的变化则指标湖泊富人为营养化的历史。湖泊沉积物磁化率、元素、色素指标的变化是不湖泊流域人类活动的有效指标并具有重要的科学考古学意义。     

青藏高原湖泊沉积物对古气候环境变化的响应

随着全球变化研究的不断深入,青藏高原湖泊沉积物的研究得到很大发展。作为高分辨率古环境变化的“记录仪”,湖泊沉积物在重建晚第四纪全球环境变化中具有特殊的地位和意义。湖泊沉积物中储存的各种信息反映了矿物学、同位素地球化学、生物学、沉积学等方面对气候环境变化的响应。在古环境变化研究中,湖泊沉积物已经从定性化研究逐渐过渡到定量化研究。     

XRF岩芯扫描分析方法及其在湖泊沉积研究中的应用

XRF岩芯扫描分析方法在海洋和湖泊沉积环境变化方面的应用研究,已取得了显著的成果,但在国内尚未见到研究成果的报道。XRF岩芯扫描分析方法具有快速、无破坏性、连续测试元素和对样品制备要求不高等特点,在获取高分辨环境记录方面更具独特的优势。因此,这一分析方法具有极好的应用前景,它能提高分析的准确性和精确度,加强高分辨率湖泊沉积与环境演变的整体性研究,促进环境指标的综合运用与定量化研究。从介绍XRF岩芯扫描分析方法的原理、特点、影响因素、分析结果的校正入手,进而分析该测试方法的应用现状与远景。     

黄旗海湖积物中有机质及有机碳同位素古气候意义的研究

该论文为硕士学位论文 ,于 2 0 0 0年 6月在中国科学院青海盐湖研究所完成。分布在不同气候带和生态环境中的各类湖泊是人类观察和了解过去全球变化 ,预测未来生态环境发展趋势的重要窗口。近年来 ,湖泊沉积有机质稳定碳同位素 ( δ13Corg)用于获取区域气候与环境变化信息方面的研究在国内外发展迅速 ,成果令人瞩目。保存在各类湖泊岩芯中的 δ13Corg记录揭示了晚更新世以来大气 CO2 浓度的变化 ,湖泊水位波动 ,湖区生态与植被的变迁 ,以及地区温度变化等环境信息。湖泊沉积能提供时间分辨率达百年至十年的气候变化信息 ,如果研究对象是位…     

湖泊沉积物记录的湖水古盐度定量研究进展

湖水古盐度的定量反演,可以促进过去全球变化研究由定性走向定量。内陆干旱半干旱地区湖泊尤其是封闭湖泊的盐度取决于流域降水,径流和蒸发的平衡关系,并直接表现为湖泊水位的变化。关于湖水的古盐度反演,长期以来已经根据多湖泊沉积环境指标加以揭示,包括湖泊沉积物中介形虫壳体的元素地球化学特性、硅藻-古盐度转换函数、介形虫壳体的形态学特征及其与生长环境的关系以及实验模拟等。各种方法有不同的适用条件和适用范围及一定的局限性,对此做了归纳和评述。     

近130 a来毛乌素沙漠北部泊江海子湖泊沉积记录的气候环境变化

 系统简单、受人类活动干扰较小的湖泊沉积物真实地记录了湖区气候环境变化方面的大量信息,特别是沉积速率较快的湖泊,其沉积物是记录高分辨率气候环境变化的良好载体。通过对湖泊沉积物粒度以及元素地球化学特征的分析,探讨了毛乌素沙漠北部泊江海子地区近130 a来的气候环境变化。结果表明：1932年前,气候总体上较为寒冷干旱（1876—1888年湖泊水位较低,气候温暖干旱,温度有下降的趋势;1888—1908年气候较上一阶段湿润,而温度有所降低;1908—1932年气候干旱并且波动频繁,又以1917年前后以及1924—1932年干旱程度最为严重,可能有强沙尘暴发生）;1932—1962年,气候温暖湿润但有变冷的趋势;1962—1976年气候频繁波动;1976年以来气候温暖湿润但有变干的趋势,尤其是1990年以后气候波动幅度增大并且出现了暖干化趋势。     

烧失量分析在湖泊沉积与环境变化研究中的应用

烧失量分析是一种便捷的测定湖泊沉积物有机碳与碳酸盐含量的方法。由于沉积物烧失量主要受区域气温、有效降水等气候环境条件的控制,因此烧失量反映湖泊气候环境特征,成为指示区域气候环境变化的重要指标,该项指标在环境变化研究中具有重要作用。     

藏南沉错湖泊沉积多指标揭示的2万年以来环境变化

通过对藏南沉错湖芯TC1孔的研究,分析了TC1孔的粒度、TOC、TN、C/N、Fe/Mn、Sr/Ba以及环境磁学参数等环境代用指标,基本上获得了这一地区2万年以来的环境变化记录。结果显示约19 800~18 000 Cal aBP的温度下降在各指标中具有明显的反映;约16 000 Cal aBP左右,温度在一次跃动上升之后,随即出现急剧下降;约15 200~12 000 Cal aBP,是降温之后的缓慢回升过程;约12 000~9 500 Cal aBP,各种指标均显示湖区环境处于不适宜阶段,特别是11 600~10 400 Cal aBP,湖区环境显著恶化。进入全新世后,湖区环境经历了3次明显的暖期(约9 500~7 600 Cal aBP、约6 800~5 800 Cal aBP、约4 800~3 800 Cal aBP) 和2次冷期(约7 600~6 800 Cal aBP、约5 800~4 800 Cal aBP),呈现出暖干/冷湿的交替规律,具有南亚季风(西南季风) 区气候变化的特征。沉错湖区2万年来的气候环境变化序列中的某些特征时段与格陵兰冰芯记录和青藏高原其他记录相比具有较好的一致性,反映了湖区及藏南地区的气候环境演变特征具有全球性特征。     

湖泊沉积记录的古洪水事件识别及与气候关系

作为洪水灾害研究的延伸学科——古洪水研究,其所取得的大量研究成果基本都是基于河流古洪水水文学的研究。然而随着河流古洪水水文学科的发展,研究材料和方法的缺陷越来越凸显,而作为气候与环境变化信息重要收集器的湖泊沉积物在古洪水水文学上的研究可以弥补上述不足。本文重点综述了湖泊沉积物识别古洪水的方法以及古洪水与环境的耦合机制。主要分为两部分：其一,总结了湖泊洪水识别的4种方法,即湖泊沉积物岩性和粒径、地球化学指标、数学统计分析方法以及洪水与块体运动的甄别;其二,从成因上探讨了古洪水与大陆尺度大气环流变化、区域气候波动的遥相关性。最后,探讨了洪水事件和气候变化的具体物理机制,并对湖泊洪水与同区域河流洪水进行对比研究以及国内湖泊尤其高山地区湖泊洪水领域的研究等方面进行了展望。     

湖泊沉积记录千年气候变化的研究进展、挑战与展望

湖泊沉积记录在区域千年气候与环境变化方面的应用近年来发展迅速,成果令人瞩目。保存在各类湖泊岩芯中的气候指标如孢粉组合、地球化学元素、分子同位素、有机质色素、生物标志物等被广泛应用到气候因子的重建工作中。研究方法的改进、测年精度的提高、环境指标与气候因子之间的定量转换是今后湖泊沉积千年以来高分辨率研究的需要,此外还要重视加强多项环境指标的综合研究,寻求其它有效环境替代指标以及开展不同类型湖泊环境代理记录的对比研究。     

岱海湖泊沉积物频率磁化率对历史时期环境变化的反映*

在探讨封闭湖泊沉积物频率磁化率的环境意义的基础上,根据岱海DH₃₂孔湖泊沉积物磁化率的测量结果,结合粒度、孢粉、历史资料和硅藻分析结果,对岱海历史时期的环境变化进行了探讨。研究认为:历史时期内陆封闭湖泊沉积物频率磁化率高值段指示气候偏湿阶段;低值段指示气候干旱阶段;DH₃₂孔湖泊沉积物频率磁化率反映的近300年来岱海气候变化可划分七个阶段,并与粒度、孢粉、硅藻和历史资料的分析结果基本一致。湖泊沉积物频率磁化率是恢复历史时期环境变化的重要环境指标之一。     

内蒙古黄旗海不同粒级湖泊沉积物Rb、Sr组成与环境变化

Based on the geochemical elements Rb and Sr in sediments with three different grain size fractions from profile H3 on the northern lacustrine bottomland 13 m above the Huangqihai Lake surface in 1986,the paper investigates the record of palaeolake stand state, sedimentary environmental evolution,and winter monsoon change.First,these samples are separated into three different grain size fractions,i.e.,total sediments,77-20μm and〈20μm. Second,the chemical elements-Rb and Sr-of the grain size separation were tested and analyzed systematically in this paper.Then the elements compositions of these samples are measured using VP-320 mode fluorescence spectrum instrument,respectively.The magnetic susceptibility of these samples is measured using Kappabridge KLY-3 mode instrument made in Czech AGICO Company.The results showed the elements and the ratios varied regularly with the grain size.But the ratio of Rb/Sr in the sediments〈20μm correlates positively with the magnetic susceptibility of these samples.Therefore,the ratio of Rb/Sr in the fraction〈20 μm from the lake sediments reflected the strengthening of the weathering in the deposition sites.It is a good indicator of the summer monsoon-induced weathering and pedogenesis fluctuations and can be used to reconstruct the conditions of the paleoclimate and paleoenvironment.     

山西公海湖泊沉积物记录的大气粉尘现代过程

湖泊粉尘记录是研究区域大气粉尘演化历史的重要载体,而现代过程研究是定量提取湖泊沉积物中粉尘信号的重要基础。对山西公海湖泊沉积岩芯样品及周边不同类型的表土样品开展了粒度分析,并对岩芯样品进行粒度组分的定量分离。结果表明：全新世湖泊岩芯样品以黏粒（<2 μm）、细粉砂（2～19 μm）和粗粉砂（19～78 μm）为主,粗粉砂组分的粒度特征与湖泊沉积物中的石英颗粒、黄土样品中的粗粒组分及现代大气降尘的粒度特征相似,石英颗粒的表面微形态也具有典型风成特征。因此,公海湖泊沉积物中粒径19～78 μm的粗粉砂组分可用来代表大气粉尘的变化,这与湖泊沉积物中粗粉砂组分是大气尘暴降尘主要组分的认识一致。另外,公海湖泊冰面粉尘样品的平均粒径还具有从西北向东南递减的趋势,表现出与冬季风方向一致的特征,进一步表明公海湖泊沉积物中粗粉砂组分可以代表东亚冬季风强度的变化。因此,公海湖泊岩芯中的粗粉砂组分可用来重建全新世大气粉尘变化以及可能的东亚冬季风强度演化历史。     

青藏高原全新世环境变化的兹格塘错元素地球化学沉积记录

兹格塘错是位于藏北高原腹地的一个封闭型湖泊,流域内没有现代冰川和永久积雪存在,其湖泊的水量平衡主要是大气降水和蒸发之间的平衡,因此其湖泊的变化过程可直接反映区域的气候变化。为了探讨该区域全新世的气候与环境变化过程,在其湖泊中心水深30m处钻取了一支深727cm的沉积岩芯,对沉积岩芯进行了元素地球化学分析,利用主成分分析得出影响沉积物化学组成的三个主要因子,主要受控于流域侵蚀因子和径流因子,区域背景作用因子所占比重很小。结合Mg/Ca的变化,其结果反映了全新世期间湖泊水体退缩与扩张,水质的浓缩与淡化的过程,揭示了兹格塘错流域气候的干湿变化,呈现暖干／冷湿气候组合模式;元素地球化学所反映出的湖面波动与环境变化得到了其他资料较好的支持,同时又显示了区域的差异性。     

北极新奥尔松地区湖泊沉积物色素含量变化及环境意义

大量的古气候资料和现代器测数据表明,最近100年来北极气候经历了明显的变暖过程,这必然会对脆弱的极地湖泊生态系统产生影响。以北极新奥尔松地区的湖泊沉积柱样为研究对象,对其中4种色素(叶绿素及其衍生物CD、总胡萝卜素TC、蓝藻叶黄素Myx和颤藻黄素Osc)进行了分析,结合其他物化指标如碳酸钙含量、TOC等,从历史演化的角度重点探讨了新奥尔松地区最近100年以来湖泊初级生产力演化过程。结果表明,在相对寒冷的小冰期,气候对湖泊中藻类的生长不利,湖泊生产力下降,沉积物中色素含量出现低值,生物硅含量降低;表层5cm(对应约1890AD)沉积物中有机质含量显著升高,各色素含量均明显增加,表明小冰期后气温上升,导致湖泊藻类生长迅速,湖泊生产力大大提高,但此时生物硅仍保持在相对较低的水平,这可能与其他藻类的竞争生长有关。最近100年,沉积物中Osc/Myx比值不断降低,表明该湖泊中蓝藻含量不断上升,暗示北极地区人类活动的增强可能导致湖泊营养水平增加。     

青藏高原腹地湖泊沉积对第四纪晚期古季风变化的响应

通过对青藏高原腹地的综合科学考察和对中心钻孔岩芯剖面的最新研究,用层序地层学与年代地层学和气候地层学相结合的方法,分辨出可可西里地区湖泊沉积记录(孔深7.25 m)的第四纪晚期距今3万余年以来的古气候变化,沉积物磁化率等因子综合表征的高原古季风变化是波动发展的,发生在仙女木期地质环境事件中的季风活动具有强烈暴发的特点,是高原季风发展中的突变事件,而且地表热点效应对其起到了激发作用。综合分析的研究成果表明,它的变化频谱与激变因子及其运行机制是伴随着青藏高原地质效应的演变而发展的,为研究第四纪冰消期以来的气候变化提供了新的信息。     

云南点苍山全新世以来的冰川湖泊沉积

根据对点苍山冰川湖泊沉积的粒度、磁化率、元素地球化学以及孢粉等环境指标的综合分析,结合冰川地貌特征,以点、面两方面资料结合的方式综合分析,试图建立该地全新世以来的气候变化系列,共划分为6个气候阶段,以冷湿与暖干的组合为其特征。与其他西南季风区的环境变迁对比表明,点苍山受西南季风影响加强的时间晚于阿拉伯海而早于青藏高原,可以认为是联系以上两者的纽带。当西南季风在青藏高原逐步强盛以后,因地形作用致使本区湿度有所降低     

赣北黄茅潭湖泊沉积记录的240年以来古洪水事件

古洪水研究是近几十年来全球变化研究的一个热点,同时也是难点。本文利用赣北黄茅潭的湖泊沉积,建立了小冰期以来全球变暖背景下的区域洪水记录。采用²¹⁰Pb和¹³⁷Cs方法厘定了地层年代,基于粒度与元素地球化学指标的对比分析,揭示了器测记录(1950年)以来指标记录的特点与区域日降水超过50 mm天数的关系,认为黄茅潭HMT-01孔粒度(包括粗粉砂+砂/粘土比值、平均粒径)和Zr/Rb、Ti/Rb、Zr/Fe比值可作为洪水指标记录,共识别出1950-2010年期间记载的13次洪水事件中的11次。基于这些指标记录及指标特点,共识别1769-1950年间由历史文献记录的31次洪水事件中的23次,识别率达74.2%。研究表明：①湖泊沉积中Zr/Rb、Ti/Rb、Zr/Fe比值和粒度参数(平均粒径、粗粉砂+砂/粘土)作为洪水指标,对洪水事件沉积有较好的指示作用,且Zr/Rb比值对洪水事件的检出率较高;②黄茅潭流域洪水发生频率暖期高于冷期;③年代际尺度上,1820s-1840s,1860s-1870s为19世纪冷期黄茅潭洪水高频期,这两个阶段对应东亚夏季风偏强,长江中下游地区降雨较多;20世纪赣北黄茅潭洪水基本随1920s-1940s,1980s-1990s两个变暖阶段而高频出现,与长江中下游大洪水演变特点基本一致。研究结果为利用湖泊沉积记录反演过去的洪水变化,延长洪水序列、认识洪水规律提供了一定的科学依据。