中全新世7～6 ka东亚季风气候的高分辨率石笋记录

基于神农架青天洞石笋两个²³⁰Th年龄、582条纹层计数和183个氧同位素数据,重建了7～6ka B.P.期间平均3年分辨率的δ¹⁸O变化序列。持续约580年振幅达1.8‰的δ¹⁸O在平均值-9.66‰上下波动,指示了东亚季风降水强度的长期演化趋势和高频振荡信息,大致划分为4个百年尺度旋回。青天洞与阿曼石笋δ¹⁸O记录的对比表明,东亚季风和印度季风在百年或更短时间尺度上同相位变化,可能反映了两地季风气候受统一的印度洋/太平洋大尺度水汽循环控制。功率谱分析揭示出163、81、16和11年的周期,大致与树轮Δ¹⁴C百年至数十年尺度太阳活动变化周期相同。     

华北地区晚全新世初期环境变化分析

华北地区在3000－2500aBP的晚全新世初期，曾发生过一次环境变化。其主要表现有：气候变凉、变干；植被衰退；降水减少且时、空分配不；河流以暴涨暴落的洪水为主，改道频繁；山地强烈切割，形成第一级阶地；平原快速堆积，造陆作用增强；大部分湖沼洼地被埋没；海岸线后退。因而使得动物迁徙或灭绝，人类活动向第一级阶地、泛滥平原及演海平原延伸。地质历史进入了晚全新世。该变化既具有渐变性质，又具有突变特征。该文分析其变化的原因、机理及中、晚全新世的时代划分。     

中晚全新世湘西莲花洞石笋灰度变化特征 及其古气候意义

以湖南湘西莲花洞LH2石笋为研究对象,在高精度铀系定年的基础上,构建了湘西地区中晚全新世文石石笋灰度序列。中晚全新世,LH2石笋灰度值与δ18O值呈负相关同步变化,与旋回沉积速率呈正相关关系。LH2石笋的剖面灰度与文石的结晶形态有关,受降雨量和温度的控制。LH2石笋灰度显示,中晚全新世（8.6—0.03 ka B.P.）湘西地区气候变化可以划分为3个阶段：8.6—5.7 ka B.P.期间,夏季风强盛,气候暖湿,灰度值整体偏高;5.7—2.8 ka B.P.期间,灰度值逐渐降低,指示夏季风持续减弱,气候从暖湿向冷干过渡;2.8—0.03 ka B.P.期间,灰度值整体偏低,且存在较大幅度的波动,表明该时段气候整体偏冷干,但其间存在明显的温湿波动。在轨道尺度上,LH2石笋灰度值主要受北半球夏季太阳辐射量和热带辐合带（ITCZ）位置的控制。在百年尺度上LH2石笋灰度值的突变可能与北大西洋冰筏事件存在关联;年代际尺度上,LH2石笋灰度的变化受太阳活动和太平洋年代际涛动（PDO）的调控。在年际尺度上LH2石笋灰度的波动可能受厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）活动驱动。     

中原地区晚全新世以来的环境变化

本文利用丰富的历史资料和树木年轮资料,恢复了我国中原地区晚全新世2000余年以来的环境变化,建立了2200余年的降水变化序列。划分了晚全新世以来本地区的干湿和冷暖期。受晚全新世以来的季风环流的影响,本地区环境变化的基本模式是暖湿与冷干对应。然而,在小冰期时期特别是17世纪下半叶以后,这种模式有所改变,即冷湿对应。其主要原因作者认为有二:一是小冰期时期天气系统超常不稳定,这是由于地球气候系统的内外因素改变造成的;二是小冰期时夏季风锋面南移至中原一带,增加了本地区的降水。最后还讨论了晚全新世以来本地区季风变化的过程、机制以及它们所带来的环境变化。并提出了未来环境变化的可能趋向。     

黄土高原东西部全新世剖面炭屑记录的火环境变化

对黄土高原东、西部全新世3个典型黄土—土壤剖面磁化率和炭屑浓度进行分析和对比研究,探讨该区域剖面中炭屑含量变化及其所记录的火环境变化特征。马兰黄土堆积时期,气候干旱而不稳定,地方性和区域性火频繁发生,炭屑含量较高;全新世早期,气候由冷干向温湿过渡,但仍较干旱,炭屑含量相应也较高;全新世中期是全新世最为温暖湿润的时期,炭屑含量出现全新世时期的最低值,但在夏商文化时期和庙底沟文化时期炭屑含量出现峰值,则是人类活动的结果;全新世晚期,在干旱的气候条件下,人类活动加速了火的频率和强度,炭屑含量大幅度增加。在全新世不同时期,黄土高原东、西部的炭屑含量存在一定差异,黄土高原东部火活动较为微弱,而西部火活动相对频繁,这是火环境条件区域差异性的表现。     

全新世以来黄土高原侵蚀环境研究述评

全新世以来黄土高原的侵蚀问题,历来是国内外学者研究的热门．黄土高原的环境演变和水土流失问题也是黄土高原研究的难点和重点．本研究从全新世以来黄土高原植被变化、降水量变化和土壤侵蚀量变化等几个方面,简要回顾了国内学者在上述领域的研究成果,针对领域内的成就和问题提出了粗浅看法和建议．文章认为,全新世以来黄土高原总体植被景观以草原为主;降水量也有显著变化,总体呈现东南高,西北低的态势,400mm等降水量线大致沿东南-西北方向移动;土壤侵蚀强度也有阶段性变化,全新世早中期主要受自然因素影响,晚期受自然因素和人为因素双重影响．     

全新世中期以来黄土高原中部生物多样性研究

根据孢粉分析、古文献记载、生物地名考证以及对现今物种群多样性等方面的研究资料，结合气候变迁，论述了全新世以来，在自然和人为因素影响下，黄土高原中部地区景观和生物多样性的演变过程及其恢复和保护措施。     

南京年纹层石笋δ18O记录的冰期气候事件特征

根据南京葫芦洞一支石笋高精度²³⁰Th年龄及纹层计数建立24~21 ka B.P.时段平均分辨率3年的δ¹⁸O季风降水序列,精确标定了IS2事件的发生时间。通过与极地冰芯记录对比,发现G ISP2与石笋时标一致,而GR IP和NGR IP时标在相当事件上偏年轻800~2000年。结合洞内另一支不同时段的石笋年纹层记录,证实东亚季风降水与极地气候在反映气候事件特征上有所不同,季风气候在由干向湿的转型期(包括H2、H1)呈现阶梯式增长特征,其持续时间均超过600年,有可能说明除北大西洋温盐环流外,低纬太平洋海-气耦合也是东亚季风气候的重要触发源。     

新疆伊犁河谷风沙沉积晚全新世孢粉记录及气候变化

 通过地处亚洲中部干旱区的新疆伊犁河谷塔克尔莫乎尔沙漠沉积剖面(TKP)73块孢粉样品的鉴定分析,结合光释光(OSL)测年数据,获取了TKP沉积剖面晚全新世(约3.78~0 ka BP)植被变化特征与古气候历史。TKP剖面孢粉资料揭示出该研究区3.7 ka BP以来经历了多次的气候干湿波动,大致以2.2 ka BP为界,分为前后两个时期,前期孢粉总浓度较低,平均仅有5粒·g-1,主体表现为沙漠,气候整体干旱; 后期孢粉总浓度明显增加,平均为85粒·g-1,为荒漠植被,并存在4个相对干湿的变化阶段; 最近0.3 ka BP以来,孢粉总浓度并不十分丰富(33粒·g-1),整体表现变干的趋势。TKP剖面孢粉资料反映的晚全新世干湿波动与其他相邻区域具有较好的可比性,具有区域一致性特征。在小冰期时TKP剖面表现为冷湿的气候特征,有可能是受到中高纬度北大西洋气候变化的影响。     

黄土高原晚更新世黄土与古季风研究进展

黄土高原晚更新世黄土地层含有末次间冰期一次期东亚季风演变的大量信息，经外地学界十年来的探索，初步揭示了东亚季风演化的规律，本文对于这方面研究的现状作了综合评述。     

Conifer stomata analysis in paleoecological studies on the Loess Plateau: An example from Tianchi Lake, Liupan Mountains

The identification of fossil conifer stomata was conducted from a lake sedimentary sequence on the Liupan Mountains, southwestern Loess Plateau, in order to reconstruct detailed forest history and assess the potential of using stomata as a supplement to pollen analysis to determine the local presence of conifers over the last 3200 years. The pollen has already been analyzed in our previous study. Reference conifer stomata were prepared for the fossil stomata identification and demonstrate that the conifer stomata could be identified to at least genus level. Our stomata and pollen results reveal three clear stages of the forest recession during the late Holocene: mixed conifer-deciduous forest, steppe-forest and steppe. Combined stomata and pollen results confirm the local presence of conifer trees (Abies and Pinus) in the vicinity of the Tianchi Lake. Abundant Abies trees existed during 3200-2200 cal yr BP. Then it decreased and finally demised at ca.210 cal yr BP. Pinus trees have been continuously present with very low abundance throughout the late Holocene. Application of comprehensive studies comprising both stomata and pollen analyses allowed a detailed determination of the stages of conifer trees presence in the vicinity of the Tianchi Lake. Our study suggests that the analysis of fossil stomata is a valuable methodological tool for the provision of unambiguous evidence of the past local presence of the coniferous taxa in this region.     

Spatial variability of soil moisture content and its relation to environmental indices in a semi-arid gully catchment of the Loess Plateau, China

The degree of spatial variability of soil moisture and the ability of environmental attributes to predict that variability were studied at the Da Nangou catchment (3·5 km²) in the semi-arid loess area of China. Soil moisture measurements were performed biweekly at five depths in the soil profile (0–5 cm, 10–15 cm, 20–25 cm, 40–45 cm and 70–75 cm) from May to October 1998 and from May to September 1999 using Delta-T theta probe. Results indicated that with increasing soil depth, the mean soil moisture content increases significantly for five layers and the coefficients of variation (CV) also increases with depth from 10–15 cm. It was observed that heavier rains and higher mean moisture contents are often associated with lower spatial variability (CV). Environmental attributes such as land use and topography play controlling roles in the spatial distribution of soil moisture content. However, the relative roles of these environmental indices vary with soil depth. The dominant controls on spatial variability of the time-averaged soil moisture changes from land use, aspect, relative elevation and hillslope position in the surface soil (0–5 cm) to relative elevation, hillslope position and aspect in the subsurface soil (10–15 cm, 20–25 cm), and to land use, relative elevation and slope gradient at larger depths (40–45 cm, 70–75 cm). The dynamic behavior of influences of different environmental indices on the layer-averaged soil moisture depends on several factors. In general, the correlation of soil moisture with slope gradient shows a more significant increase following a greater amount of antecedent precipitation (except for the extremely heavy storms), and declines afterwards. The relation of soil moisture with relative elevation and hillslope position exhibits an opposite trend. It was observed that the influence of land use corresponds to the difference in vegetative characteristics, with a stronger influence in June and August with a greater difference in vegetation. A significant influence of cos(aspect) was found during early spring and autumn with a rapid transient in solar irradiation. Finally, it was found that the sample size is adequate to estimate the catchment mean soil moisture at all five depths and on all 10 observations in 1999 (81 sites), while it is only enough for the upper soil layers (0–5 cm and 10–15 cm) in 1998 (26 sites).     

黄土丘陵小流域土地利用变化对水土流失的影响

在土壤侵蚀模型LISEM (Limburg Soil Erosion Model) 校正的基础上,模拟了陕北黄土丘陵沟壑区大南沟小流域5种土地利用方案的水土流失效应,旨在探讨土地利用变化对流域出口水土流失的影响。研究结果表明:流域出口的洪峰流速、径流总量和侵蚀总量的大小顺序为:1975年>1998年>25度退耕>20度退耕>15度退耕。1975年和1998年25度以上的陡坡耕地和休闲地均退耕还林还草,这2种土地利用格局的径流和侵蚀模拟值都显著大于3种退耕方案。在3种退耕方案中,20度和15度以上的陡坡耕地和休闲地逐步转变为果园/经济林地,3种退耕方案之间的水土流失差异不显著。相对于1975年土地利用来说,1998年土地利用能降低洪峰流速、径流量和侵蚀量约5%~10%;3种退耕方案的减流减沙效益更加显著,可以降低洪峰流速、径流量和侵蚀量约40%~50%。     

宁镇及宜溧地区全新世中晚期典型沉积相与5 700 a B.P.前后的气候突变事件

分析宁镇及宜溧地区中晚全新世典型剖面的地层划分与特征,采用R-Q型因子分析方法估算气候变化值,揭示5700a B.P.前后发生在本区的干燥降温异常气候突变事件。气候曲线与沉积相序列的对比分析表明,宝华山浅棕黄色砂土夹角砾层洪-坡积相是该突变事件背景下的产物,且该突变事件还具有全球变化区域响应的征候,林峰桥同期淤泥质层中Fe³⁺/Fe²⁺比和粘土百分含量异常值进一步印证了这一论断。