青海湖QH1孔晚全新世沉积物稀土元素地球化学与气候环境关系探讨

通过对青海湖QH1孔沉积物稀土元素丰度分布模式及稀土总量(REE)的分析结合沉积物中TOC含量粒度参数的变化特征探讨了稀土元素纵向变化与气候环境之间的关系. 结果表明青海湖沉积物中稀土元素总丰度值不高平均值为63mg/kg不包括Y左右. 总体上表现以半干旱的环境为主导化学风化作用相对微弱. 同时湖泊沉积物具有轻稀土相对富集缓右倾斜型CeEu基本上无明显异常的REE分布模式. 稀土元素与总有机碳TOC粒度之间存在较好的相关性. 分析表明沉积物中REE高值段指示暖湿气候环境REE低值段代表冷干气候环境. 根据稀土元素分布与沉积环境的关系重建了8500aBP以来青海湖区经历4次较大的暖湿-温干-暖偏湿-冷偏干的气候演化过程. 从而得出在高寒半干旱地区的青海湖沉积物中稀土元素对古气候变化具有良好的指示作用.     

不同时间尺度青海湖沉积物总有机碳对气候变化的敏感性

湖泊沉积物总有机碳（TOC）含量通常作为表征流域和湖泊生产力的指标,在亚洲季风区也常常被当作夏季风的代用指标,被广泛应用于气候与环境变化研究.本文梳理了过去千年、全新世以及冰期-间冰期时间尺度上青海湖沉积物TOC的变化特征,并探讨了其指示气候变化的敏感性与有效性.结果表明,过去千年青海湖沉积物TOC含量与区域暖季温度和降水表现出较为一致的周期性波动.通过对比全新世区域夏季温度、基于孢粉的降水定量重建结果,以及湖泊水位、风沙活动反映的湿度状况等,发现不能简单地将青海湖沉积物TOC含量或沉积通量作为夏季风强度或者季风降水强度的代用指标.青海湖沉积物TOC含量在冰期和间冰期表现出巨大的差异,指示了冰期-间冰期时间尺度上较大的温度与降水变幅.因此,不同地域条件及不同时间尺度下,湖泊沉积物TOC对气候变化的敏感性不同,将湖泊沉积物TOC含量作为亚洲夏季风的代用指标需要特别谨慎,特别是在高寒气候区.     

青海湖流域近六百年来的气候变化与湖水位下降原因

根据青海湖流域及其邻近地区树木年轮资料重建的历史时期气候资料序列,给出了流域近六百年来的主要冷、暖、干、湿期,并对器测时期的气候变化趋势作了分析。指出,近百年来气候暖干化是造成湖水位下降的主要原因;对于湖水位年际变化与前期降水影响系统、不同气候类型以及地面气象要素的关系作了统计分析。     

1973-2018年青海湖岸线动态变化

青海湖独特的地理位置使得其不仅对环湖周边区域气候起着天然调节器的作用,而且还拥有丰富的湖岸线资源,准确、及时地掌握青海湖岸线动态变化对保护沿湖生态环境有重要意义.因此本文基于1973-2018年Landsat MSS/TM/OLI遥感影像和1961-2017年实测水位资料,对青海湖岸线动态变化及对鸟类栖息地的影响进行研究,同时结合面积、水位及气象数据讨论了影响岸线变化的主要因素.研究表明：1）近45年来青海湖岸线发生变化最大的区域是东岸的沙岛,西岸的鸟岛、铁布卡湾及北岸沙柳河入口区域.尤其自2004年以来,鸟岛地区岸线后退距离最大（5.52 km）,鸟类栖息地扩张约97.94 km²,为鸟类提供了较好的栖息环境.（2）1973-2018年青海湖岸线长度以0.88 km/a的速率逐渐延长.1997年之前岸线长度呈较为平稳的上升趋势,1997-2004年呈波动下降趋势,2004年之后呈剧烈波动增加趋势,岸线曲折性也表现出相同的变化趋势.（3）总体上岸线长度和曲折性受水位和面积的影响并不显著,但在不同的水位情况下,二者对青海湖动态变化做出不同的响应.尤其当水位小于3193.3 m或面积小于4249.3 km²时,岸线曲折性会随着水位和面积变化呈现相同的变化趋势,而水位高于3193.3 m时,岸线曲折性一直在增加,且水位上升速率越大则曲折性年际变化越大.（4）1973-2004年间青海湖水位下降和土地沙漠化是造成湖岸线变化的直接成因,人类活动及草场退化加速了湖泊岸线的变迁.2004年之后,随着青海湖水位回升与面积扩张,岸线逐渐后退,尤其在2017-2018年岸线后退距离最大.     

青海湖晚更新世沉积物中胶黄铁矿的发现及其环境指示意义

对青海湖南盆沉积中心钻取的一根长18.6 m的高取芯率沉积岩芯(1F)进行磁化率测试显示,该岩芯在8.15~8.96 m和15.50~17.28 m两沉积段具有非常高的磁化率.详细的岩石磁学测量和矿物分析表明这两段沉积物中有大量的胶黄铁矿存在,其磁畴特征主要以单畴(SD)为主,并显示少量超顺磁(SP)颗粒特征,这是导致磁化率大幅升高的主要原因.胶黄铁矿的生成与硫酸盐还原作用密切相关,1F沉积岩芯中胶黄铁矿的发现表明青海湖在晚更新世具有非常适宜胶黄铁矿生成的硫酸盐还原环境.     

青海湖地区环境变化对动物区系演变影响的探讨

青海湖地区近百年来由于气候干暖化趋势增强,湖周植被、土地退化,人类经济活动加剧,湖区青藏高原动物成分的种类和数量减少,但蒙新及华北动物区系成分则有增加趋势,致使该区动物区系成分发生显著变化。从青海湖地区动物区系形成来看,决定动物区系演变的原因主要是气候、生物等生态因子的综合作用,人为因子影响仅在近30年来才日益突出。     

青海湖水量平衡及水位变化预测

青海湖是我国最大的内陆湖泊,流域面积29661km~(2),水面高程超过3000m,受人为活动影响相对较少,基本上还处于半自然状态。水量平衡计算结果表明,有观测资料的近30年来,青海湖处于负平蘅状态,水位下降了2.96m,平均每年下降10.2cm。如果未来湖区的气候大体保持过去的情况,水位将再下降5.8m,经过57年才能平衡。如果考虑“温室效应”所引起的西北地区未来气候变化,水位亦将下降,每年平均下降10.1cm。     

青海湖及柴达木盆地地区现代湖泊沉积物中长链烯酮的分布特征

研究了我国青海湖和柴达木盆地地区不同类型湖泊表层沉积物中的长链烯酮。结果表明该地区湖泊中可能广泛存在长链烯酮,多数淡水湖、咸水湖现代沉积物中C37／C38〉1,而盐湖中C37／38〈1。根据文献中报道的湖泊环境下长链烯酮不饱和度U^K＋37与温度的方程,估计的温度在青海湖地区处于实际温度范围内,而在柴达木盆地低于实际温度,结果亦显示在青海湖和柴达木盆地地区,长链烯酮的含量在咸水湖中要明显的高于淡水湖和盐湖,最高含量出现在咸水湖（盐度为103.2g／L）尕海中,高达86.09μg／g;这种含量和分布特征可能表明生产长链烯酮的藻类应该更喜欢生长于具有一定盐度的环境;长链烯酮含量的变化可能指示咸水或淡水环境。     

青海湖表层底泥中放射性同位素137Cs的来源

青海湖是我国环境研究中的一个热点地区,近年来137Cs计年技术已在这一地区得到广泛的应用.已报道的青海湖沉积物中137Cs垂直分布曲线显示,剖面最表层0-1 cm泥沙的137Cs浓度约60 Bq/kg,大致为峰值浓度的2/3,远超过近年来大气沉降137Cs所应带来的沉积水平为查明青海湖表层底泥中放射性同位素137Cs的来源,深入理解湖泊沉积过程,本文对青海湖沉积剖面的137Cs面积活度与137Cs本底值、湖泊表层底泥的137Cs浓度与入湖河流洪水沉积泥沙开展了比对研究.结果表明核爆期间的大气直接沉降是青海湖东南湖湾表层沉积物中的137Cs主要来源,约占4/5,风沙和入湖径流河沙的间接输入的137Cs仅占1/5而最表层0-1 cm的沉积物中137Cs很可能主要来源于底泥扰动,在这样的情况下,利用沉积岩芯开展青海湖环境研究时,分辨率的选取需要慎重考虑这一因素.     

广东湖光岩玛珥湖沉积物漫反射光谱数据反映的全新世以来古环境演化

利用漫反射光谱技术得到湖光岩玛珥湖沉积物的叶绿素a浓度.通过与TOC、Sr/Rb比值和磁化率的对比发现,叶绿素a浓度能够忠实地反映湖泊初级生产力的变化,较高的叶绿素a浓度代表季风较强、降雨量较高,反之亦然.湖光岩玛珥湖沉积物多环境代用指标分析结果显示,湛江地区早全新世季风强盛,中全新世季风迅速衰退.这种全新世季风演化模式与北半球季风区的很多地质记录以及北纬30°变化趋势相似,反映了太阳辐射是湛江地区千年尺度季风演化的主要驱动因素,但是湛江地区的季风演化滞后于太阳辐射变化大约2200 a.叶绿素a浓度记录显示6000 a BP左右季风迅速减弱,这与其他记录显示的季风渐变模式不同.一方面,太阳辐射渐变激发了湛江地区植被-大气圈的负反馈作用,这可能是造成6000 a BP左右气候迅速变干的原因之一;另一方面,沉积速率增加导致的稀释作用放大了叶绿素a浓度下降的趋势.3600 a BP以来的沉积环境可能受到了人类活动的影响.     

1974-2016年青海湖水面面积变化遥感监测

位于青藏高原东北部的青海湖是我国最大的咸水湖和内陆湖,也是青藏高原东北部的重要水汽源,青海湖面积的动态变化是气候和周围生态环境状况的重要体现.本研究利用长时间序列中分辨率遥感影像数据,通过人工提取湖岸水涯线信息对青海湖水面面积进行监测.结果显示：1974-2016年期间,青海湖面积总体上呈先减后增的变化趋势.2004年水面积最小,为4223.73 km²,比1974年减少253.80 km².其中1974-1987年期间面积骤减;2000 2009年期间青海湖水面面积变化幅度相对较小,平均变化幅度为6.85 km².2009-2016年7 a间,水面面积增加了128.27 km².2012年青海湖面积骤增,比2011年8月同期增加65.12 km²;同年6月和9月的面积变化为2002-2016年最大,达到59.18 km².湖东岸沙岛的湖岸线变化最为显著,1974-2004年岸线后退最大距离达4.59 km,2012年的年内最大变化距离为0.39 km.青海湖流域内降水补给增加,生态环境治理措施促使入湖河流径流量增大,是近年来湖水面积增加的主要原因.     

2004年以来青海湖快速扩张对人居设施与草地的潜在影响

作为我国最大的内陆咸水湖,青海湖是青藏高原东北部重要水汽源,在维持区域生态环境及半干旱生态系统功能方面发挥着重要作用.近年来,青海湖水位迅速上升,但是湖泊扩张对周边人居设施与草地的影响尚未得到广泛关注和报道.基于1995-2019年Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像、Hydroweb多源测高同化水位数据、S...     

近20年青海湖湖水面积变化遥感

采用NOAA/AVHRR资料,对青海湖湖面进行水体判识,并利用线性混合模式对混合象元进行处理,定量估算了近20年青海湖湖水面积并分析了变化趋势,表明近20年青海湖湖水面积在不断减小,每年减少约4km2,并且青海湖干涸部分主要在其北部.进一步采用主成分分析和回归分析方法对青海湖地区降水、气温和蒸发量做了初步气候分析,表明青海湖地区降水减少、气温升高、蒸发量增加是青海湖湖水面积逐年减少的主要原因.     

Climate changes in East China since the Late-glacial inferred from high-resolution mountain peat humification records

High-resolution peat humification records were obtained from Dajiuhu of the Shennongjia Mountains and Qianmutian of the Tianmu Mountains to study climate changes in East China. The analyses of pollen, organic matters, TOC, and Rb/Sr indicate a high degree of peat humification and thus strong decomposition of organic matter when climate was dry. Conversely, when climate was humid, the degree of humification is low because peat was preserved in a waterlogged condition. Peat humification from Dajiuhu occurred not only during the Younger Dryas (about 11.4–12.6 cal ka BP), the Bølling-Allerød Warm Period (12.6–15.2 cal ka BP), and the Oldest Dryas (about 15.2–16.0 cal ka BP), but also during the early Holocene (about 11.4–9.4 cal ka BP), the 8.2 cal ka BP cold event, and the Holocene Optimum (about 7.0–4.2 cal ka BP). Both peat humification records since nearly 5 ka BP are consistent, showing that mountain peatland has synchronous responses to the East Asia monsoon-induced precipitation. The LOI data confirm the above observation. The monsoon precipitation since nearly 5 ka BP recorded in these two peat profiles can be divided into three phases. During 4.9–3.5 ka BP, precipitation amount was high but fluctuated greatly. During 3.5–0.9 ka BP, precipitation amount was low. During 0.9–0 ka BP, degree of humification reduced gradually, indicating the increase of monsoon precipitation. Contrast to other high-resolution records from East China monsoon region shows that the monsoon precipitation records of the two peat profiles since nearly 16 ka BP are controlled by a common forcing mechanism of summer solar radicalization in the Northern Hemisphere.     

青海湖流域圆柏年轮指示的近千年降水变化

根据采自青海湖流域天峻地区树木年轮样本,建立了该地1061a树木年轮年表序列.通过响应函数计算得出,该年表对青海湖区前一年年降水量反映敏感,由其重建了该地的年降水量序列,并应用交叉检验方法对校准方程进行了检验,证明重建方程稳定,重建的年降水变化比较可靠,具有一定的代表性.在10a时间尺度上年降水经历了11个偏多和偏少时段,其中6(7)个显著的偏少(多)时段分别是1001-1060、1131-1320、1411-1510、1691-1740、1811-1850年和1911-1940年(961-1000、1061-1110、1321-1410、1511-1650、1741-1790、1881-1910年和1941-2000年).平均约53a发生一次突变,13-14世纪是年降水的多变时期,12、17和20世纪是年降水的相对稳定时段.     

太白山三清池湖泊沉积记录的全新世气候变化及周期讨论

通过对太白山三清池湖泊沉积柱芯的低频磁化率(χlf)、频率磁化率(χfd)、总有机碳(TOC)、粒度参数指标的时序序列进行小波分析,探讨太白山全新世气候变化过程及周期波动性.结果显示:中、晚全新世太白山气候变化具有明显的阶段性特征;千年尺度上,χlf、χfd、TOC和平均粒径参数序列反映的主周期分别为1427、1427、1427和1452 a,晚全新世5410 cal a B.P.距今期间存在8次显著的冷暖交替震荡;在百年尺度上,χlf、χfd、TOC和平均粒径参数序列还揭示出分别以492、492、467和467 a为周期的次一级变化,且整体上经历近似10次的短期冷暖波动.此外,以上结果与全球范围内全新世气候周期有着较好的一致性,表明我国东部高海拔地区在千年和百年尺度上,对全新世气候振荡同样具有相似的响应.     

横断山区贡卡湖记录的晚全新世区域水文变化及其与印度夏季风的联系

印度夏季风(ISM)是全球季风系统的重要组成部分,其异常变化会对我国西南地区的生态环境和社会经济带来巨大影响。晚全新世是距离当下最近的地质历史时段,了解晚全新世以来ISM变化及其对区域水文的影响历史与规律,对预测我国西南地区未来的季风降水变化具有重要的参考价值。本文选择位于横断山区且对ISM变化响应敏感的高山湖泊贡卡湖(海拔3529 m)为研究对象,在湖泊中心获取204.5 cm的连续高质量沉积岩芯(GK20B钻孔),利用陆生植物残体AMS¹⁴C测年方法建立了过去3300年来可靠的地层年代序列。通过开展XRF元素扫描、烧失量、总有机碳氮(TOC、TN)及有机碳同位素(δ¹³C_org)等气候与环境代用指标的分析测试,重建了贡卡湖距今3300年以来的水文变化历史。研究结果显示,贡卡湖泥炭与湖相沉积互层的沉积结构与对应的代用指标变化共同揭示了湖泊水位波动,贡卡湖的水位自晚全新世以来整体呈现降低的趋势,响应了在北半球不断减弱的夏季太阳辐射驱动下ISM强度的衰退过程。同时湖泊水位指示的ISM强度存在着百年时间尺度的波动,这可能与地...     

内蒙古岱海湖泊沉积记录的小冰期气候环境

通过对岱海深水区沉积柱样有机碳同位素,总有机碳、碳酸盐含量、频率磁化率等环境代用指标的分析,结合剖面的岩性特征和＾２１０Ｐｂ定年,初步探讨了岱海小冰期以来气候环境演化过程,结果表明：在小冰期初期７４０－５４０ａＢＰ,以冷湿气候为主;在５４０－４８０ａＢＰ为寒冷干旱气候,可能为小冰期盛期;４８０－３７０ａＢＰ,气候转温和,以凉偏湿气候为主;３７０－２２０ａＢＰ,凉偏干气候为主;２２０－１３０ａＢＰ,     

青海湖西岸镭同位素的解吸和扩散特征

对青海湖布哈河河口悬浮颗粒物、底部沉积物和青海湖湖底沉积物中的镭(Ra)同位素进行不同盐度和pH值的解吸实验以及扩散实验,得到不同盐度湖水(2.8‰、5.8‰、8.8‰、11.8‰和14.8‰)对悬浮颗粒物中镭的解吸活度,和不同时间段沉积物中镭同位素的扩散速率,探讨盐度、pH值与颗粒物中镭同位素解吸的关系.结果表明,224Ra的解吸活度均高于~(226)Ra和~(228)Ra的解吸活度;在盐度为12‰附近时布哈河河口悬浮颗粒物中223Ra、~(226)Ra和~(228)Ra的解吸程度达到最大值,当盐度9‰时,~(226)Ra解吸活度大于~(228)Ra,当盐度9‰时,~(228)Ra的解吸活度大于~(226)Ra,这可能与当地岩石中富铀矿有关.河流沉积物~(226)Ra和~(228)Ra的扩散速率分别是0.039和0.290 dpm/(m~2·h);湖底沉积物~(226)Ra和~(228)Ra的扩散速率分别为0.018和0.092 dpm/(m~2·h),湖底沉积物扩散速率小于河流沉积物扩散速率.     

可可西里库赛湖KS-2006孔矿物组成揭示的青藏高原北部晚全新世气候变迁

通过对可可西里库赛湖KS-2006孔矿物组合的分析表明:库赛湖沉积的碳酸盐为以文石为主的自生碳酸盐,其含量的高低能够指示温度的变化;盐类矿物只是在2150 cal aBP以来才出现,表明湖水盐度增高,与此同时,石英含量的持续增高可能同冷干气候条件下该区风成活动的加强有关.青藏高原北部晚全新世的气候环境演化过程为:377...