晚全新世以来福建仙山泥炭钻孔的正构烷烃记录

通过对福建仙山泥炭钻孔中正构烷烃的分析,探讨了研究区近千年以来的气候特征。分析显示:正构烷烃分布范围主要为C16~C35,且以奇碳链为主,奇偶优势明显。正构烷烃与有机质含量(TOC)密切相关,在典型的泥炭层,TOC含量高,长碳链的C27,C29和C31正构烷烃占优势,揭示有机质主要来源于草本或木本等高等植物,盆地处于相对干的沉积环境; 在非泥炭层,TOC含量低,钻孔中多含粗砂或粉砂,中碳链的C21或C23正构烷烃占优势,揭示有机质主要来源于水生植物或苔藓植物,表明相对较湿的沉积环境。钻孔中正构烷烃 C23/C27 比值与前人提出的 C23/C29 和Paq.等参数呈同向变化,可以作为区域干-湿变化的代用指标。结合地层的年代序列,利用正构烷烃重建了区域距今1400年以来的植被演化和气候变化历史。结果显示,福建仙山地区气候存在3次相对湿润和4次相对较干的时段。在钻孔358~280cm(约公元600~910年),气候相对较干,在280~40cm(约公元910~1640年),降水较多,气候湿润,但中间存在两次变干的阶段; 在40~0cm(约公元1640年至今),降水相对较少,气候转干。TOC含量和正构烷烃 C23/C27 序列与南方旱涝频率序列、石笋和硅藻记录对比显示,研究区在中世纪暖期气候相对较干,而小冰期则相对湿润,揭示出仙山泥炭沉积记录的气候信息具有区域一致性,为认识季风在短时间尺度的变化特征提供了依据。     

贵州草海南屯泥炭记录的中全新世以来的气候变化

通过贵州草海南屯泥炭沉积中的腐殖化度、烧失量两个指标时间序列的综合分析,重建了草海地区自7.1cal.ka B.P.以来的古气候演变特征。结果表明,约7.1~4.5cal.ka B.P.期间,气候波动较为和缓,总体表现为由暖湿逐渐向干冷转变;4.5~2.4cal.ka B.P.期间,气候先出现了两次明显的波动下降,后来快速回升,波动较为剧烈;2.4cal.ka B.P.以后降水逐渐减少,气候总体干冷,但干湿波动频繁。通过区域对比发现,贵州草海地区反映的突变事件与红原、董哥洞、哈尼以及北大西洋地区古环境记录的气候突变事件有较好的对应;同时发现厄尔尼诺的活动强度与西南季风的强弱呈现明显的反相关关系,西南季风的气候波动很可能是ENSO事件驱动的结果,西南季风区受高纬驱动影响相对较小而受低纬驱动影响显著;另外,功率谱分析结果发现气候变化与太阳活动较为一致的周期有1108a、405a和205a,因此太阳活动是全新世西南季风波动主要的自然控制因子。研究结果表明太阳活动与低纬度因子（El Niño等）是中全新世以来西南地区气候变化的重要驱动力。

     

长江下游南漪湖沉积记录的全新世以来温度变化

了解全新世的温度变化能为理解目前日益突出的全球变暖、评估未来全球气候变化给出重要的参考。在这项研究中,基于长江下游南漪湖沉积岩芯深度为0~450cm中161个样品的brGDGTs代用指标,对过去12.0ka的大气温度进行重建,以进一步深化对全新世温度变化的理解。发现湖泊周边土壤与湖泊沉积物brGDGTs分子组成存在显著差异：土壤以brGDGTs-Ⅰ系列为主,占到总比重的80%以上,计算得的MBT'_5ME平均值为0.81;湖泊表层和柱状沉积物的brGDGTs分子组成更相似,其brGDGT-Ⅰ和brGDGT-Ⅱ分别为43%、48%和62%、35%,对应的MBT'_5ME平均值分别为0.44和0.62,因此认为湖泊沉积物brGDGTs主要为自生来源,进而选用基于MBT'_5ME的湖泊温度经验计算式进行古温度的重建。重建的南漪湖年均大气温度自12.0 ka B.P.以来变化范围为13.8~22.4℃,根据变化趋势,可以分为4个阶段：①阶段,早全新世（约12.0~8.2 ka B.P.）,温度变化范围为15.1~20.6℃,属低温阶段;②阶段,中全新世（约8.2~6.0 ka B.P.）,温度为16.8~20.0℃,为稳定高温阶段;③阶段,中晚全新世（约6.0~3.0 ka B.P.）,温度为13.8~19.4℃,快速降温阶段;④阶段,晚全新世（约3.0 ka B.P.以来）,温度在17.4~22.4℃,快速升温阶段。通过对比其他古气候记录,可以得到以下结论：长江下游地区在约12.0~8.2 ka B.P.时期温度变化主要受高纬度冰川残留的影响,为低温时期;在约8.2~6.0 ka B.P.时期的温度变化主要受到较强的太阳辐射量控制,属稳定高温期,对应全新世大暖期;约6.0 ka B.P.后,温度受到6.0~3.0 ka B.P.中低纬度冷事件以及上升温室气体辐射强迫共同影响,呈现先降后升的"V"型变化趋势。本研究表明长江下游地区自12.0 ka B.P.以来温度变化主要受全球温度变化控制,自晚全新世以来温室气体辐射强迫是影响其温度变化的主要因素。

     

泥炭纤维素同位素:全新世气候环境变化的敏感记录

本文简述了笔者与科研组在过去十余年间,在探索和开拓泥炭纤维素氧、碳同位素组成作为全新世气候代用指标方面所取得的研究成果.这些成果已被Nature等国际著名学术杂志上发表的研究论文多次引用,或受到国际同行专题文章的评论.由于泥炭纤维素氧、碳同位素时间序列对气候变化有很敏感的响应,使它能以高的时间分辨率揭示出重要的全球变化现象,成为全球变化研究的有力工具.     

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。     

晚全新世黔西南喀斯特地区兴义泥炭高分辨率腐殖化度记录研究

季风气候区泥炭重要组成部分—贵州泥炭的研究较缺乏,其腐殖化度的环境指示意义尚有待挖掘.对黔西南喀斯特地区的兴义泥炭XY1钻孔进行AMS14C测年并构建年代框架,结合不同波长的高分辨率腐殖化度测定,及钻孔沉积速率和碳累积速率,重建黔西南3000～1770 cal.a B.P.的泥炭沉积过程,并探讨其可能的受控机制.结果表...     

青藏高原中部色林错中晚全新世以来古气候变化特征

色林错位于青藏高原中部印度季风和西风环流的过渡地带,同时受西风环流和印度季风系统控制,是研究二者进退变化特征的理想场所。本文利用色林错SL-1钻孔中介形虫Limnocythere inopinata的丰度及其壳体微量元素Mg/Ca和Mn/Ca比值重建了色林错5.3 ka BP以来的古气候环境变化特征。5.3～2.9 ka BP,L.inopinata丰度较小,壳体的低Mg/Ca比值和高Mn/Ca比值表明此阶段气候偏冷湿;2.9～1.8 ka BP,L.inopinata丰度较前一阶段增加,壳体Mg/Ca比值略有增长但仍为低值表明气温虽然有所回升但仍然较低,Mn/Ca比值较前一阶段明显降低,指示湖泊水位下降;1.8 ka BP至今,L.inopinata丰度达到最大,壳体的高Mg/Ca和Mn/Ca比值指示湖泊温度和水位均呈显著的上升趋势。通过与西风区、过渡区以及印度季风区其他湖泊的环境沉积记录对比,本文认为青藏高原中部地区在中全新世晚期主要受西风环流影响,气温较低,西风带来大量水汽使得湖面呈扩张趋势;而到晚全新世西风环流逐渐北撤,色林错受季风影响更大,季风带来的降水和气温升高导致的冰川融...     

红原泥炭腐殖化度记录的全新世气候变化

腐殖化度作为气候代用指标首次用于我国泥炭的古气候研究，较好的记录了红原地区全新世的气候变化。对红原泥炭^14C测年和腐殖化度分析，获得了距今12000年较高分辨率红原地区气候变化记录：11．815—10．9lkaB．P．，气候干冷：10．9—5．6kaB．P．，气候温暖；5．6—3．9kaB．P．，气候干冷；3．9—1．7kaB．P．，气候干冷、湿暖波动；1．7—0kaB．P．，气候干冷。总体而言，大约5．6kaB．P．是红原地区由早中全新世的温暖气候向晚全新世干冷气候变化的转折点。同时，红原泥炭记录的降温事件在北半球具有普遍性，反映了青藏高原对全球气候变化的响应。     

萨拉乌苏河流域MGS1 Rb和Sr记录的全新世千年尺度气候变化

萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面全新世地层MGS1层段记录了11个由风成砂与河流相或湖沼相构成的沉积旋回。对该层段63个样品的Rb、Sr数据进行了分析,结果显示由沙丘砂至上覆河湖相Rb和Sr含量由低增高,而Rb/Sr比值的分布则显示出与Rb和Sr含量变化相反的趋势,三者与平均粒径Mz(?)的相关系数都在0.43以上。研究表明MGS1至少经历了11次冷干和11次暖湿的气候波动。米浪沟湾剖面MGS1记录的千年尺度气候波动既是对东亚季风环流演变历史的体现,同时也是对全球气候与环境变化的响应。     

敦化盆地晚全新世泥炭沉积中植硅体古气候记录的时频分析

沉积地层中古气候参数的多层次性以及解释过程中的人为性使古气候重建结果带有一定的误差。采用Morlet一维连续小波变换对敦化盆地吉祥和榆树剖面中植硅体记录的古气候参数进行时频分析,探讨植硅体反演的古气候变化过程。结果表明,吉祥剖面在频率域尺度a≥30时的小波变换系数波谱及能量变化与榆树剖面在a≥20时存在相似性,且均具有6个不同能量聚集区域,因此把敦化盆地晚全新世以来的古气候变迁分为6个阶段：公元前730年以前为温暖降温期;公元前730—公元前205年为温和湿润并逐渐变凉时期;公元前205—公元255年为温暖时期;公元255—525年为降温变冷时期;公元525—1220年为温暖湿润时期;公元1220年以来进入气候波动比较频繁时期。Morlet一维连续小波变换可以有效处理古气候信息的叠加,减小人为性分析带来的误差,在古气候分析中具有很大应用潜力。     

天目山泥炭类脂物记录的微生物特征和植被演替

为进一步了解泥炭中微生物特征和植被的变化,对采自浙江天目山的样品进行了类脂生物标志物与有机碳同位素(δ13Corg)的测定。有机碳δ13Corg值整体偏负,显示C3植物占优势的特点。正构烷烃的分布特征表明,大多数样品来源于陆生高等植物和低等菌藻类生物,其中高碳数正构烷烃主要以C29为主峰,显示植被类型以木本植物为主,但草本植物的相对比例也发生了多次变化,且这种变化与有机质的相对贡献量密切相关。在深度100~68cm,不同来源的有机质,特别是低等菌藻类的相对贡献量都相对较少;在深度68~30cm,低等菌藻类生物的贡献逐渐变大;而表层泥炭的有机质主要来源于高等植被,菌藻类的输入较少。泥炭有机碳同位素与类脂生物标志物的综合特征表明,该区植被经历了几次明显变化,并据此可将研究区中全新世以来环境演化分为早(4100~3200aB.P.)、中(3200~700aB.P.)、晚(700aB.P.以来)三个环境演化阶段,其结论与前人的环境演化与全球气候变化研究具有较好的可比性。     

东北哈尼泥炭腐殖化度记录的全新世气候变化

泥炭作为一种环境信息载体,在全球变化的研究中具有重要的作用。东北地区的哈尼泥炭地位于全球气候变化的敏感区域,研究意义更加显著。运用碱提取溶液吸光度法对东北哈尼泥炭腐殖化度进行了测定,结合14C测年数据,与泥炭纤维素δ18 O时间序列相比较,较好地恢复了全新世哈尼地区的古气候状况,指出了哈尼地区的全新世气候演变的5个阶段:111.5~9.8kaBP气候温暖阶段;29.8~9.0kaBP气候急剧降温寒冷阶段;39.0~4.8kaBP气候温暖阶段;44.8~1.8kaBP气候冷暖交替波动阶段;51.8~0kaBP气候寒冷阶段。     

鄂陵湖晚全新世沉积物记录的黄河源区气候环境变化

通过对青藏高原黄河源区鄂陵湖35cm长的沉积物岩芯（NR-1）中总有机碳含量（TOC）、总氮含量（TN）、碳氮比值（C_org/N_tot）以及有机碳同位素（δ¹³C_org）和总氮同位素（δ¹⁵N_tot）等地球化学指标的分析,并结合青海地区文献资料记载的人口数量变化以及高原湖泊水位记录,对研究区近1500a以来的气候环境变化进行了深入探讨。结果表明：近两百多年以来鄂陵湖沉积物中TOC和TN指标呈现明显上升的趋势,与青海东部地区人口数量变化趋势一致,表明近代人类活动已经对青藏高原最大淡水湖生态系统产生了显著的影响;而沉积物中δ¹³C_org值变化与青海湖水文环境重建指标具有可比性,说明高原大型淡水湖泊沉积物δ¹³C_org值可指示湖泊水位波动;此外δ¹⁵N_tot值变化趋势与青藏高原东北部已有的古温度记录总体一致,推测鄂陵湖沉积物δ¹⁵N_tot值可能响应了湖泊水体营养状态的变化,间接指示了湖泊夏季表层水温的波动。本研究为青藏高原腹地高海拔现代湖泊沉积物中有机碳和总氮含量及其同位素指标的解译提供了全新的思路。

     

浙江北湖桥孔色度记录的早-中全新世环境变化

通过对杭嘉湖平原北苕溪附近的北湖桥钻孔（BHQ）距地表深度为4.775~19.000m采集的535块样品色度数据的分析,并结合粒度、总有机碳（TOC）等指标,探讨了研究区全新世气候环境变化。色度与粒度、TOC相关性分析表明,黄度（b*）与TOC含量呈显著负相关性,较高b*值代表较低湖面;在稳定水环境下亮度（L*）高值代表较干冷环境。根据色度分析结果,BHQ孔所在区域早-中全新世环境经历了明显冷暖干湿变化。11.4~8.7cal.ka B.P.阶段早期气候总体偏冷干,后期逐渐转向暖湿,可能于8.7cal.ka B.P.前便已经进入全新世大暖期;8.7~8.0cal.ka B.P.阶段早期（8.7~8.4cal.ka B.P.）气候转向干冷,持续约300年,晚期（8.4~8.0cal.ka B.P.）气候总体为暖偏湿;8.0~5.7cal.ka B.P.气候暖湿,为全新世大暖期鼎盛阶段;5.7~4.2cal.ka B.P.气候总体暖偏干,其中5.7~5.5cal.ka B.P.期间出现持续约200年冷气候事件。     

河南省内黄县三杨庄全新世以来的孢粉学记录

河南省安阳市内黄县三杨庄汉代遗址地层年代跨度从更新世晚期延续至今,多次的洪水泛滥和古土壤发育形成了三杨庄地层中洪积层与古土壤层的交替出现,距地表850~212cm处包含了5个洪积层和5个古土壤层。孢粉分析结果表明:三杨庄地区10200~7200cal.aB.P.期间孢粉浓度较低,气候较为暖湿; 7200~4500cal.aB.P.期间孢粉浓度显著升高,进入全新世大暖期; 4500~2000cal.aB.P.期间气候向降温变干的趋势发展,但仍比较温暖。洪积层和古土壤层的孢粉组合差异主要表现为洪积层中木本植物花粉(主要为松属)含量显著高于临近的古土壤层,而且人类活动强度越大,这种差距越明显。依据孢粉组合也能较好地划分本区地层中的洪积层和古土壤层。全新世早期该区可能已经有人类从事农业活动,之后虽然遭受多次洪水侵袭,但人类活动并未消失,大致在中全新世晚期之后(约6000cal.aB.P.),人类活动强度不断增强。     

青藏高原东北部全新世泥炭正构烷烃的生物记录

通过对正构烷烃分布特点的系统分析,恢复了青藏高原东北部全新世以来泥炭的生物记录。正构烷烃nC25和nC31相对含量在泥炭序列中呈现的规律性变化揭示出,在全新世期间因气候的变化幅度不同而引起了生物形态种或化学种的取代,即当气候变化幅度大时,沼泽地可能出现了水生植物和陆生植物群落之间的相互演替;当气候波动小时,则出现了分子（化学）种之间的相互取代。将这一研究结果与同一地区的孢粉资料对比、验证,分析了它们之间的差异性,提出了类脂分子化石可作为恢复植被的有效工具,与孢粉相结合,可获取更为全面的植被演化历史。这一研究为青藏高原地区全新世以来的有关生物学信息提供了新的证据。     

青藏高原东部若尔盖盆地泥炭发育记录的全新世气候突变

青藏高原东部若尔盖盆地泥炭沉积可提供具有可靠年代控制与高分辨率的古气候记录。本研究利用若尔盖泥炭沉积核心区的3个泥炭钻孔,开展了10~20年高分辨率的烧失量分析,重建出高原东部全新世泥炭发育过程及其记录的气候突变事件。研究结果显示,青藏高原东部早、中全新世（约11.5~6.0 ka）气候暖湿适宜,泥炭发育繁盛;之后气候趋向相对冷干,泥炭发育缓慢;泥炭指标序列的主导准周期显示出与太阳辐射和季风变化2000年与1500年周期特征的较好对应关系。研究结果揭示了青藏高原东部全新世气候与生态环境的长期变化受到了太阳辐射与印度季风降水的主要驱动,气候突变事件则反映了来自太阳活动及北半球高纬温度异常的调制作用。

     

河南晚更新世—全新世黄土记录的环境变化及物源特征

基于河南新郑县的一套完整晚更新世—全新世黄土古土壤剖面(格大张剖面),应用端元分析模型,对75个沉积样品的粒度分析数据进行分析,并对各端元组分在地层深度对应的时间尺度上做了小波变换。结果认为,从格大张剖面沉积物粒级组分中可以分离出三个沉积端元,端元1可能指示了东亚夏季风作用动力特征,夏季风的强弱引起的温湿变化造成相应时期内沉积物的古土壤化的强弱;端元2可能指示了东亚冬季风作用下沙尘暴沉积动力作用特征,代表了典型风成黄土的粗颗粒组分特征;端元3粒级组分更粗,代表了更强搬运动力条件,应属于东北风搬运黄泛平原粗颗粒而来的近源沉积物,距今3100 a以来尤为显著。根据小波分析结果,认为各端元组分在不同的时间尺度上具有周期性特点。端元分析法在指示沉积物沉积动力环境和物源特征上具有很好的效果,各端元组合特征能够敏感地反映出沉积动力组合特征,很好地反映晚更新世以来各动力变化特征。采用小波分析方法对识别各端元组的周期性特征以及根据目前状态推断未来可能的趋势具有参考意义。