中国北方沙漠(沙地)地理底图绘制 与地表动态过程分析——基于3S技术的新结果

本文结合遥感、地理信息系统和全球定位系统技术(简称3S技术),通过对有关中国沙漠(沙地)遥感资料、主题地图的分析,结合实地考察,制作了新的中国沙漠(沙地)地理底图数据库。结合气候数据,分析了中国沙漠(沙地)的环境特点,为重建末次盛冰期和全新世大暖期中国沙漠(沙地)环境格局提供了依据。通过对中国沙漠(沙地)时空分布和变化的分析,认为水分条件的差异,尤其是相对湿度的差异,对中国沙漠(沙地)的地貌过程、植被与土壤类型的影响最为显著。     

中国北方风沙活动的驱动力分析

本文综合分析中国北方风沙活动发展的趋势,从气候变化、地表植被覆盖变化和土地利用变化等方面阐述了中国北方风沙灾害加剧的原因,指出气候变化和土地利用-覆盖变化是中国北方风沙活动的主要驱动力因素.     

中国北方晚第四纪气候变化的沙漠与黄土记录* ——以光释光年代为基础的直接对比

中国北方有约200×10⁴km²的面积被黄土、沙漠和荒漠戈壁沉积物覆盖,这些地区堆积物的形成变化与第四纪气候变化密切相关。关于中国北方沙漠与黄土记录晚第四纪古气候变化的研究不少,但是,由于受到方法和条件等限制,系统的(高密度的)和独立的年代学工作比较薄弱,从而使诸多已经发表的关于沙漠-黄土记录的亚轨道时间尺度气候变化的结论受到质疑。文章通过对黄土高原代表性的4个末次冰期以来的黄土剖面以及毛乌素、浑善达克和科尔沁沙地的20多个末次冰期-全新世的沙-砂质古土壤剖面的研究,获得了150多个独立的光释光年龄数据。在此基础上,结合200多个样品的粒度、有机质含量和磁化率数据,重建末次冰期以来中国北方气候变化过程,对比分析沙地与黄土古气候记录的联系。结果表明,中国北方古气候在57.5~52.5kaB.P.相对干旱,41.5~37.3kaB.P.相对湿润,26~22kaB.P.逐渐干旱,22~18kaB.P.极端干旱,15~10kaB.P.干旱,10~8kaB.P.为干旱减弱的时期,8.0~2.4kaB.P.相对湿润,而2.4kaB.P.以来气候为相对干旱。其间,在8.0~2.4kaB.P.的湿润时期有几次干旱事件,而2.4kaB.P.以来气候变化频繁。具有独立年代控制的黄土和沙漠记录表明,中国北方的气候变化对轨道时间尺度的太阳辐射变化有大约3~4ka的滞后。     

基于遥感技术的中国北方沙漠及沙质荒漠化土地区划研究

根据影响沙漠、沙质荒漠化土地的地质地貌、植被、气候和人类活动等特征,通过确定地域分异、发生学、多级序列等区划原则,建立了以地质地貌类型组合、气候为沙漠、沙质荒漠化土地区(Ⅰ级区)划分和以沙质荒漠化土地类型空间分布特征为沙漠、沙质荒漠化土地亚区(Ⅱ级区)划分的指标体系。采用遥感方法,将中国北方沙漠、沙质荒漠化土地划分为贺兰山以西干旱沙漠、沙质荒漠化区;贺兰山-大兴安岭干旱、半干旱沙漠、沙质荒漠化区和大兴安岭以东半干旱、半湿润沙质荒漠化区等3个区和17个亚区。并对沙漠、沙质荒漠化土地区进行了现状分析。     

末次盛冰期和全新世大暖期中国北方沙地气候定量重建初探

中国北方典型沙地处于东亚季风边缘区半干旱气候带,对气候变化响应敏感.本文对已有的该区域古气候记录文献资料进行整理分析和评估,对末次盛冰期与全新世大暖期两个特征时间段的古温度与古降雨量空间格局进行定量化重建,获得了其分布特征.结果表明,在末次盛冰期(约26 ～ 16ka)温度降低了5～11℃,变率为60％～200％,降温极值在黄土高原南缘;降雨量减少180 ～ 350mm,变率为50％左右,东北地区降雨量变化不大.在全新世大暖期(约9 ～ 5ka),温度升高了1.0 ～3.5℃,变率为20％～130％;降雨量增加了30 ～ 400mm,变率为10％ ～120％,其中存在一些需剔除的奇异点,从东部沿海向西北内陆降雨量增幅有加大趋势.上述结果为进一步探讨中国北方干旱-半干旱区古气候变化机理、检验东亚季风区古气候数值模拟结果等提供了定量化数据.     

中国北方岩溶含水介质研究

岩溶含水介质是决定岩溶水文地质系统功能的最基本要素,是水文地质工作者长期关注的问题之一。本文把碳酸盐岩岩石学的现代理论同岩溶学、洞穴学、构造地质学与水文地质学密切结合起来,对碳酸盐岩骨架、岩溶含水空间的微观和宏观介质特征进行了深入的研究,把中国北方岩溶含水介质概化为五种类型。     

气候暖干化对中国北方干热风的影响

综述并阐明了干热风气象灾害在指标类型、时空分布、形成原因、发生环境、危害特征、防御技术等6个方面的内容,干热风危害特点具有明显温度猛增、湿度骤降的突变性和昼夜维持干热天气分不开.气候暖干化是北方现代气候变化的基本特征,气候变暖尤其使极端气温显著升高,气候变干使降水量持续偏少,出现了明显干旱化趋势.干热风发生次数与气候变暖呈显著正相关,与气候变干呈显著反相关.干热风对气候暖干化的响应十分敏感,气候暖干化使干热风发生区域扩大、次数增多、强度增强、危害加重.因此,防御干热风和干旱化危害刻不容缓.     

中国北方主要坚果类淀粉粒形态对比

近年,考古学家发现坚果类植物在农业起源中曾占有很重要的地位。为了对考古器物上附着的淀粉粒进行鉴定,我们对中国北方现代主要坚果类栗属（Castanea）中的板栗（C.mollisima）、栎属（Quercus）中的槲树（Q.dentata）、槲栎（Q.aliena）、麻栎（Q.acutissima）、栓皮栎（Q.viriabilis）、蒙古栎（Q.mongolicus）和胡桃属（Juglans）中的胡桃楸（J.mandshurica）共7个样品进行了淀粉粒形态对比分析,以求为建立北方坚果类淀粉粒的鉴定标准积累资料。实验结果发现,除胡桃楸未发现淀粉物质以外,其他6个样品的淀粉粒不仅可以与其他科、属进行区分,甚至在一定程度上还可以进行种间的区分。板栗的脐点是闭合的,有层纹,无裂隙;   麻栎脐点是偏心的;   槲树栓皮栎的淀粉粒近乎80％都具有裂隙特征,但栓皮栎的淀粉粒中会出现横裂隙和相当数量的星形裂隙而只有槲树的淀粉粒才具有相当数量的纵向裂隙;   蒙古栎的淀粉也大多具有裂隙（70％）而且纵向型裂隙占主要地位,但是蒙古栎淀粉粒表面有细密的放射线;   60％的槲栎淀粉粒不具有裂隙特征。所有样品的淀粉粒均由大小不一的各种卵圆形组成,而且6个样品的长轴最大值（约20μm）和6个样品的平均值（约10μm）都非常接近。     

黄土高原黄土-古土壤序列古气候代用指标综述

黄土高原黄土-古土壤序列是古气候演化在陆相地层中的反映,已经成为认识第四纪地球气候与环境变化的3个重要信息载体之一,可用来探讨东亚季风气候的形成演化和受控机制、气侯突变事件的记录乃至反演我国内陆干早化历史.稳定同位素、磁化率和孢粉等气候代用指标的地球化学、物理学以及生物学分析为提取黄土-古土壤序列中蕴藏的古气候环境信息...     

中国白垩纪沙漠中的戈壁沉积

戈壁是广义沙漠体系的一个组成部分，然而在沙漠研究尤其在古沙漠研究中未得到充分的重视。笔者根据近年来的古今沙漠的研究，讨论了戈壁的形成作用、中国白垩纪沙漠戈壁沉积和风磨石的形成和分布特征，以便引起广大同行的重视。     

荒漠戈壁区超低密度地球化学调查与评价——以东天山为例

中国的干旱荒漠戈壁区,约占国土面积的1/4.自然特点是极其干旱,沙漠和戈壁广布,土壤呈碱性.大部分面积尚未进行区域化探扫面工作,即使进行工作的地区,由于风成沙和土壤碱性的影响,结果并不理想,难以了解整个地区资源潜力.超低密度地球化学方法经过近10年发展,已经显示它不受地表覆盖物影响,能够快速有效地圈定战略靶区.因此,超低密度地球化学方法被用于东天山1.5×105km2的调查试点研究,发现弱胶结层是干旱荒漠区超低密度调查的有效采样介质,并且深部含矿信息主要赋存在细粒级部分和氧化地球化学障中,使用细粒级部分与提取氧化物膜中的金属元素相互补充可以有效地识别含矿信息.使用超低密度地球化学方法可以达到迅速、有效圈定有利于大型矿床或矿集区战略靶区的目的.通过1.5×105km2地球化学调查,制作了30余种元素地球化学图,填补了东天山部分地区地球化学空白.新发现远景Cu、Au、U和W异常10余处,并发现东天山存在3条Cu异常带东天山北带、中带和南带,其中土屋铜矿和黄山铜镍矿都位于中带,新发现的维权铜矿位于南带,北带还有待于进一步证实.相信这些异常的发现,对今后整个东天山矿产勘查的战略部署具有重要意义.     

宁夏沙坡头沙漠扩张的时代: 来自黄河阶地光释光年龄证据

由于新构造运动作用,宁夏沙坡头地区从早更新世以来发育了多达9级的黄河阶地。在高阶地上部发育非水相结构的黄色粉砂-砂沉积物。光释光测年结果最老为74ka,大部分年龄处于末次冰期的早期。这与黄河阶地的形成时代不一致,推断这些沙沉积物并不是与阶地同时形成的,而是末次冰期干冷环境下的风成物质。这些风成沙沉降到阶地面后,进入以砾石为主的黄河阶地堆积物而保存下来,可能指示了腾格里沙漠东南缘沙漠在末次冰期干冷气候背景下的扩张。本研究提供了在末次冰期气候干冷背景下腾格里沙漠扩张和风沙活动增强的直接证据。     

中国干旱-半干旱区当代气候变化

本文在作者近年有关研究工作的基础上，结合最新资料和有关成果，对我国干旱－半干旱区当代气候变化做了比较系统的分析。结果表明，中国干旱－半干旱区气候变化与全国和北半球气候变化相比有一定的特点。冬夏温度变化不同，干旱－半干旱区降水变化趋势不同。     

中国北方农牧交错带人类生存环境的过去,现在和未来

中国北方农牧业交错带是我国生产最不稳定的地带，风、旱、冻、雪等灾害频繁出现，具有敏感而脆弱的人地关系。文章在研究了该地带人类生存环境的演化及其规律的基础上，对未来百年人类的生存环境作了预测。     

距今30ka前后我国西北沙漠地区古环境

本文根据实地野外观测和前人的研究,对我国西北干旱地区约30kaB.P.时的环境特征进行了综合分析.选用的古环境指标主要来源于风成沉积、湖泊沉积及河流沉积,年代主要依靠14C测年.依据巴丹吉林沙漠沙丘上的钙质胶结层、植物残体、塔克拉玛干沙漠河流沉积以及巴丹吉林沙漠腹地及其西北缘的高湖面,认为在30kaB.P.前后,我国西北干旱地区雨量较高,气候较湿润.柴达木盆地、腾格里沙漠西部、古尔班通古特沙漠西部及内蒙古地区湖泊同期的高湖面也支持这一观点.     

末次盛冰期以来中国北方干旱区演化及短尺度干旱事件

对中国北方干旱区329个古土壤和湖泊沉积物的14C年龄数据的时空分布及频数统计分析表明, 从末次盛冰期至冰消期, 我国整个干旱区受控于西风带;在全新世, 干旱区东部环境变化主要受控于东亚季风系统, 而其西部仍属西风控制区。全新世以来, 中国干旱区存在至少4次百年至千年级的干旱事件, 且干湿变化基本上与全球西风模式区的气候变化相反, 而与低纬非洲干旱区气候变化有很好的对应关系 。由于我国干旱区和非洲干旱区的干湿变化均受控于来自低纬热带海洋的夏季风的强弱, 因此　两区干旱事件的同时发生可能与低纬热带海洋的气候变化有关。同时, 本文利用14C年龄的时空分布和其它地质资料, 初步恢复了末次盛冰期和全新世最适宜期我国干旱区的沙漠分布状况。     

我国历史时期降尘记录南界的变动及其对北方干旱气候的推断

本文根据我国历史文献中的沙尘记载,讨论历年记录地点的南部边界的变动,指出南界地带的大致分布及其随北方地区的干湿气候条件而南北变动的特点.通过历史气候记录和现代气象观测资料的分析认为,南界地带的沙尘天气记录对北方尘源地区干湿气候状况有指示意义.文中根据南界地带的历史降尘记录对北方地区相应年份气候干湿状况试作推断,从而为北方干旱区气候历史的研究提供参考.     

北方地区地下水系统退化的气候干旱化效应

北方气候干旱化趋势越来越强烈, 对生态环境产生了巨大影响.在分析气候干旱化研究现状基础上, 讨论了地下水系统在地球表层系统中的地位、对地球表层系统的调节作用以及对北方干旱化趋势研究的意义, 分析了地下水系统的退化对北方气候干旱化的作用.研究表明其已经产生了不可忽视的环境效应, 具体表现在地下水的过量开采使区域地下水系统退化, 导致地球浅表水、热、CO₂转换模式的改变, 造成水热失调, 加快局域气候干旱化.认为应该研究地下水系统演化规律, 揭示其时相变化对干旱化形成和发展的作用机理, 评估、预测未来地下水开发的相关环境效应, 提出防止干旱化的地下水开发调控模式, 从而为北方干旱化地区实施可持续发展提供科学依据.