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。     

东北地区泥炭表层沉积中植硅体分布特征

表土沉积物中的植硅体分析是了解第四纪沉积物中植硅体组成的重要途径,也是重建第四纪古环境的基础。对东北地区跨越3个气候带、6个地区的41处泥炭地表土中的植硅体进行提取,鉴定出东北泥炭表土中主要发育哑铃型、扇型、鞍型、方型、长方型、梯型、尖型、帽型、齿型、棒型和其它等11种植硅体类型。分析显示,它们的分布与纬度、地形和温热条件具有明显关系,即哑铃型、鞍型、扇型、方型、长方型和梯型植硅体随纬度和海拔较高而含量较小,其余类型反之;较高温度条件对应扇型、哑铃型植硅体含量较高,较高湿度对应扇型植硅体含量较高。     

泥炭沉积中植硅体对环境指示的意义--以吉林敦化泥炭剖面为例

泥炭地作为环境变化的敏感带,成为当前环境气候研究的热点之一.植硅体的抗腐蚀、耐高温、个体小、产量高的特点为第四纪环境变迁的研究提供了有效途径.相比孢粉分析而言,植硅体在提高分辨率和恢复局部区域环境方面体现了其优越性.对泥炭沉积中的植硅体进行了分析,初步证实植硅体对重建泥炭地古环境变迁模式起着重要的作用,对提高古气候变化的分辨率有很大的帮助.     

长白山泥炭湿地主要植物植硅体形态特征研究

对长白山地区常见的泥炭地25个属31个种植物进行了植硅体形态鉴定统计,共发现植硅体类型15种,它们分别是硅化气孔、棒型、扇型、板型、硅质突起、尖型、导管型、帽型、齿型、哑铃型、鞍型、多边帽型、毛发型等。除禾本科和莎草科、菊科部分植物植硅体含量高外,木贼科、堇菜科、茜草科、蓼科等部分植物植硅体的含量也较高。禾本科植物的短细胞植硅体对植物分类有意义,但可能因采样环境和种类差异等原因,长白山泥炭湿地禾本科植物的植硅体在形态和数量上都与其他区域同类研究结果有所差异,如禾本科早熟禾亚科的菵草中新发现了含量丰富的枕木型植硅体,黍亚科的荩草和水稗中还发现少量帽型植硅体; 另外菊科兴安一枝黄花和齿苞风毛菊含有大量的特殊的尖形植硅体。硅化气孔宽度大小可指示环境湿度状况,对硅化气孔的数量和大小的深入研究将对古环境和古CO2浓度的恢复有一定帮助。长白山泥炭湿地植物的植硅体与植物的分类关系密切,湿地植物植硅体中硅质突起、棒型、哑铃型和尖型植硅体特征组合代表湿冷组合,本研究中的5块泥炭湿地植硅体的组合特征受纬度变化影响不明显。     

腾格里沙漠东缘26 ka来环境演化的植硅体记录

贺兰山中段西侧沙漠戈壁沉积发育,生态环境脆弱,对探讨末次冰期以来气候变化与沉积响应具有重要意义.选择了腾格里沙漠东缘晚更新世晚期以来的洪积物剖面进行了初步古环境研究.在数字填图系统和野外路线调查基础上,对贺兰山中段西侧、腾格里沙漠东缘地貌第四纪沉积物进行了较详细的调查研究.在AMS14C测年基础上,从内蒙古阿拉善高原腰坝地区Qp₃-Qhpl洪积剖面沉积物中获得较丰富的植硅体化石,主要类型有方型、长方型、扇型、哑铃型、齿型、帽型、尖型、平滑棒型、刺边棒型、突起棒型、三棱柱型等.此外,沉积物中赋存的大量炭屑和燃烧植硅体反映了古人类活动的历史.运用植硅体组合和温暖指数分析重建了研究区26 ka来的古植被、古气候演化,气候变化自早至晚经历了明显的干凉－暖干－暖湿－冷湿－干冷－暖干－暖湿7个阶段.洪积扇扇缘沉积环境变化反映了气候的干湿变化,且气候干湿变化与区域沙漠化和人类活动具有相关性.      

东北泥炭表土沉积植硅体—气候因子转换函数建立及应用

根据泥炭表土植硅体分析和气候气象资料,运用因子分析和逐步回归分析方法建立了东北地区泥炭表土植硅体—气候因子转换函数;并将之用于榆树泥炭剖面的古气候参数重建中,得出近3 000 a来的古气候参数值,并将之暖—冷—暖—冷—暖—冷—暖7个阶段。计算结果同时显示,温暖湿润的气候往往与稳定的气候系统相一致,而且古年均风速的变化可能预示着古气温、古降水变化等将随之发生变化。     

碳酸盐岩红土植硅体记录的指示意义

选取广西桂林市雁山碳酸盐岩红土剖面,对红土中的植硅体类型、分布及含量进行了定量分析。发现:(1)表土植硅体形态多样、含量丰富,含量从剖面表层向下迅速减少,20cm及其以下植硅体含量极少或没有;(2)除了0~0.1m内有植硅体富集外,其他深度再也没有发现新的植硅体富集层;(3)受淋滤和生物扰动作用影响,植硅体可能出现向下10~20cm的运移,但运移对其形态和大小没有明显的选择性,植硅体形态组合受运移影响不大,能够很好地反映上覆植被的组成和所处地区的气候总体特征;(4)研究区植硅体富集于红土表层,且为剖面中的唯一富集层,是红土形成过程植硅体运移的反映,支持了红土的碳酸盐岩风化成因;(5)植硅体运移选择性不明显的特点,为利用碳酸盐岩红土植硅体客观分析和重建古环境提供了基础和可能。      

黄土高原平凉地区中全新世以来孢粉-植硅体记录对比研究

对位于甘肃省平凉县大寨村的平凉剖面(0–142 cm)进行年代测试、孢粉及植硅体分析。从孢粉角度反映8.50 Ka BP气候经历了冷干—凉干—偏凉偏湿—凉干—偏凉偏湿—偏凉偏干的变化过程。从植硅体的角度经历了凉湿—暖湿—暖湿(具有变冷的趋势)—凉湿—偏凉偏干的变化过程。选取含量较高且具有典型环境指示意义的四种科属孢粉(云杉属、松属、禾本科、蒿属)与四种类型植硅体(扇型、长方型、棒型、尖型)进行对比,结果表明:孢粉记录的气候与植硅体记录的气候特征总体趋势相同,但存在一定的差异。孢粉含量较为丰富的气候带与植硅体气候带有很好的对应关系,反映的气候类型较为准确;当孢粉带中其他花粉含量很少,仅含有较多传播能力强、不具代表性的花粉(如松属)时,孢粉指示的气候环境准确性较低。而植硅体样品在整个黄土剖面中含量都较高,反应的气候特征较为准确,因而在孢粉含量较少的黄土高原,相较于孢粉而言,植硅体是较为有效的古气候研究手段。     

热带山地表土植硅体组合对植被的指示——以马来西亚Jerai山为例

热带雨林植物花粉较低的表现力阻碍了东南亚地区冰期时古植被的精确重建。本研究分析了热带地区马来西亚Jerai山的14个不同海拔高度的表土植硅体样品,目的是评估植硅体是否可以作为古植被重建的关键指标。我们发现了17个植硅体形态类型,它们包括鞍型、棒型、多裂梯型、木本不规则形态、矩形、板型、维管组织、方型、块状、塔型、双裂片型、十字型、硅化气孔、球型、椭球型、楔型、楔型泡状细胞等。球型占据绝对优势的植硅体组合区别于热带稀树草原和亚热带常绿阔叶林等植被类型的植硅体组合,很好地指示了热带森林植被。禾本科植硅体较为敏感地指示了其母本植物的零星存在。随着海拔的升高,某些类型的百分比发生略微的变化,如低地龙脑香林带为球型-木本不规则形态-块状组合;丘陵龙脑香林带为球型-塔型-木本不规则形态组合;石楠林带和山地林带为球型-块状-木本不规则形态组合。这些结果显示了东南亚热带森林中的表土植硅体组合具有一定的植被指示意义。

     

神农架大九湖湿地表土植硅体记录及其环境意义

本文对大九湖湿地6种植被类型覆盖的47个典型植物样方表土中的植硅体类型、组合进行了详细分析, 发现大九湖湿地表土主要产帽型、短鞍型、抬高鞍型、长鞍型、十字型、哑铃型、齿型、平滑棒型、突起棒型、刺状棒型、方型、长方型、扇型、尖型以及硅质突起型等植硅体类型, 来自草本植物与蕨类植物, 少数为裸子类和阔叶类。利用干湿度指数(干旱指数Iph与蒸腾指数Fs)研究各样方生境的干湿变化, 总体表现为由湿生泥炭沼泽到旱生草甸, 其Iph与Fs呈增大趋势。而土壤理化性质如TOC与磁化率也能够从另外的角度反映环境的不同。植硅体所反映的干湿变化与表土TOC含量、磁化率高低对环境的指示相吻合。本次研究结果表明泥炭湿地表土植硅体能够敏感地指示生境干湿度变化, 为重建大九湖古环境、古气候提供了重要方法。     

Climate Evolution Recorded by Organic Carbon Stable Isotope since 5 kaB. P. in Poyang Lake Area, China

Based on the data of organic carbon stable isotope ratios and magnetic stts~ptibility, cli-nmte evolution in the past 5 kaB. P. in Poyang Lake plain (in Jiangxi Province) has been reconstructed. The results of the research indicate that the climate evolution can be divided into nine stages in the past 5 kaB. P.. Comparisons of different regional environmental records suggest that the intensity and the tem-poral-spatial changes of monsoon in China mainly controlled the climate evolution.     

距今约6000年以来青藏高原东北部黄河源区冻结泥炭沉积记录的气候演化

黄河源区气候和环境演化过程和机制的系统研究对青藏高原东北部冻土环境对气候变化的响应非常重要。在青藏高原东北部黄河源区勒那曲流域汤岔玛盆地南缘,根据万隆哇玛河泥炭剖面（WLR：34°39'4.71″N,97°20'0.90″E;4400m a.s.l.）的磁化率、烧失量、地球化学元素氧化物及其比率等参数,重建了6.1cal.ka B.P.以来黄河源区的气候演化过程。结果表明,黄河源区的气候演化过程可以分为4个阶段：6.1~2.1cal.ka B.P.,气候暖湿,其中,又以5.4cal.ka B.P.为界分为2个亚阶段,6.1~5.4cal.ka B.P.气候偏暖湿,而5.4~2.1cal.ka B.P.气候偏冷干;2.1~1.5cal.ka B.P.,气候凉湿;1.5~0.8cal.ka B.P.,气候相对暖湿;0.8cal.ka B.P.以来气候趋于暖湿。6.1cal.ka B.P.以来,黄河源区气候变化过程具有高度的不稳定性及百年-千年尺度振荡的特点,在6.1~5.8cal.ka B.P.、5.4~3.9cal.ka B.P.、3.0~2.1cal.ka B.P.、1.9~1.5cal.ka B.P.、1.3~1.1cal.ka B.P.和0.8~0.3cal.ka B.P.等表现出明显的6次冷事件,这与青藏高原泥炭和湖相沉积、冰芯、北半球低纬度泥炭沉积乃至高纬度深海沉积等记录的冷事件具有明显对应关系。以上结果表明,中晚全新世以来黄河源区的气候变化与全球气候变化具有一致性。