末次盛冰期以来西藏东南部的气候变化

从西藏东南部的海登湖和仁错两个封闭湖泊的钻孔岩心中得到良好的AMS¹⁴C测年及高分辨率的孢粉记录. 和邻近区域的资料对比揭示了研究区末次冰盛期晚期以来的气候记录: 大约 20000~14000 cal.aBP期间, 气候寒冷干燥, 植被以耐旱植物为主, 1和7月的气温均低于现在, 年降水量只有现在的40%, 湖面较低; 14000~12500 cal.aBP期间, 气候仍较寒冷干燥, 为草原植被, 季风萎缩, 低湖面; 12500~9400 cal.aBP期间, 气温和降水量都逐步上升, 开始出现木本植物, 如桦木和松树; 9400~2400 cal.aBP期间, 气候温暖湿润, 季风的增强导致湖面的上升, 植被以针阔混交林为主, 有桦、栎、松、云杉和冷杉等. 2400 cal.aBP之后, 气候变冷变干, 孢粉谱中落叶树的比例下降, 草本植物花粉上升.     

赛里木湖孢粉记录的亚洲内陆西风区全新世植被与气候变化

通过对西风区新疆赛里木湖沉积岩芯的精确定年和孢粉、炭屑分析,重建了该地区全新世以来的植被和气候环境演化历史.结果表明,~9.6cal.kaBP前的早全新世,研究区以荒漠植被为主,A/C比值和第一主成分样品得分所指示的有效湿度明显偏低,第二主成分样品得分所指示的气温回升,气候干旱.9.6~5.5cal.kaBP的中全新世湖区为典型的荒漠草原/草原植被,区域有效湿度明显增加,气温较高,为温暖时期.其中6.5~5.5cal.kaBP期间,研究区植被由荒漠草原/草原迅速转变为荒漠,有效湿度明显降低,同时温度升至最高,可能是一次千年尺度的高温干旱事件.5.5cal.kaBP以来的中-晚全新世,研究区呈现出典型的草原/草甸景观,有效湿度相对较高,温度大幅降低,气候温凉湿润,相对较为适宜.赛里木湖孢粉、炭屑记录的温度和湿度变化与区域其他湖泊记录对比的一致性表明,太阳辐射是造成区域温度变化的主要驱动因素,同时温度变化影响了区域的有效湿度变化.该地区早全新世气候干旱,中-晚全新世气候相对湿润的气候环境演化特征与季风影响区有着明显的差异.早全新世干旱是中纬度西风减弱和上风向蒸发减少的环流背景下局地温度高蒸发强烈的结果.     

新仙女木及全新世早中期气候突变事件: 贵州茂兰石笋氧同位素记录

在贵州荔波董歌洞D4石笋上部45~193.6 cm处, 通过系统的TIMS-U系测年及碳、氧稳定同位素分析, 取得了平均分辨率达90a的同位素记录, 其时限范围为3.9~15.7 kaBP. 研究表明, 末次冰期最后一次冷事件——YD(新仙女木)事件, 在D4记录得到明显的揭示, 其开始的时间为12.80 kaBP, 结束于11.58 kaBP, 降温幅度较大. 末次冰期的结束相当于海洋同位素记录的终止点Ⅰ, 其时限为11.3 kaBP. 早、中全新世最明显的3次冷事件分别发生于10.91, 8.27以及4.75 kaBP, 降温幅度可达2~5℃. 石笋δ¹⁸O记录的这些千年百年尺度气候突变事件, 在发生的时间及其延续年代范围上, 都可以与格陵兰GISP2冰芯进行对比. 8.27及4.75 kaBP冷事件, 也可以和爱尔兰CC3石笋记录进行对比, 说明中国季风区与西欧以及极地的短尺度气候变化可能源于同样的驱动因子, 它们可能具有全球意义. 另外, 一些时间段记录曲线的走向表现出明显的不同, 则可能是反映季风气候区与极地环境的差异所致.     

花粉记录的青藏高原中部中全新世以来植被与环境

青藏高原中部的草甸/草原混合生态群落, 对气候变化非常敏感. 孢粉记录显示草原发育时期, 莎草减少, 区域气候是相对干旱的, 在时间上对应季风相对弱的时期. 依据唐古拉山垭口湖、阿洪错和错那3个淡水湖泊钻孔孢粉分析, 定量重建的温度和降水指标, 探讨该地区8200 cal a BP以来的植被与气候变化. 8200~6500 cal a BP, 尤其是8200~7200 cal a BP, 植被以草甸/草原混合生态群落为主, 显示强季风控制着青藏高原中部; 6000~4900, 4400~3900以及2800~2400 cal a BP时期区域植被以草原植被为主, 应是3次百年尺度的干旱事件; 4900~4400 cal a BP期间植被类型由草原向草甸转变; 6500~5400和 3000~1600 cal a BP出现两次大的变干事件; 数值摸拟估计, 高原中部接近于现今的环境, 最早可能出现在6500 cal a BP, 自3000 cal a BP以后高原中部季风性降水和湿度逐渐减少至现今水平, 可能在700~300 cal a BP出现一次小冰期变冷事件.     

重庆新崖洞XY2石笋δ18O记录的57~70 ka BP古气候变化及其对D-O和H事件的反映

重庆新崖洞XY2石笋57~70 ka BP之间的高分辨率δ¹⁸O记录在相当于冰芯记录中的D-O 18暖事件时期, 复现了冰芯记录中的“缓慢变冷, 快速变暖”的气候转换特征. δ¹⁸O在59和64 ka BP分别有极小值, 反映气候相对暖湿, 夏季风较强; 而在60 ka BP有极大值, 夏季风较弱. 它们分别对应于北半球高纬度记录中的Dansgaard-Oeschger(D-O)17至18暖事件以及Heinrich 6(H6)冷事件. 这与葫芦洞(Hulu)MSL石笋的记录相当一致, 但是两者与董歌洞(Dongge)D4石笋的记录差异较大. 这说明石笋δ¹⁸O记录在反映夏季风变化时, 空间上既有相似之处, 又有明显差别. 要取得中国东部夏季风变化的整个格局, 多地点多记录的研究工作是十分必要的. 此外与深海氧同位素记录不同的是, 高分辨率石笋δ¹⁸O记录均显示在MOIS4的最冷时期(64~65 ka BP)中国东部地区的气候对应于D-O18暖事件, 说明海陆相的气候变化是有差异的.     

中国东北表土花粉组合特征及其在古气候重建中的意义

中国东北地区位于东亚夏季风影响范围的北界,是研究东亚夏季风强弱变化的理想区域.东北地区现代花粉数据的缺乏阻碍了该地区化石花粉记录的解译及古植被、古气候的定量重建.文章选取中国东北地区西部的森林、典型草原及草甸草原内共44个样点开展现代花粉与植被、气候关系的研究.聚类分析、指示值法和主成分分析被用于研究花粉数据的间断分布和连续变化趋势;相关分析与增强回归树分析用于确定主要的气候解释变量,而协惯量分析、冗余分析分别用于探查花粉-植被、花粉-气候的关系.研究结果表明:(1)表土花粉谱能够很好的代表植被类型.森林植被以高含量的乔木花粉(70%)为特征,桦属为优势类群(含量40%),并伴有一定数量的桤木属、落叶松属、松属等花粉;而典型草原则以草本花粉为主(80%),以蒿属、藜科花粉占优势;(2)花粉组合与年均温度、年均降水的相关性显著,表明花粉组合可用于指示东北地区温度和降水量变化;(3)蒿属/藜科比值、乔木/非乔木花粉比值在东北地区可分别作为湿度、温度的良好代用指标.     

末次盛冰期以来西藏东南部的气候变化--西藏东南部的花粉记录

从西藏东南部的海登湖和仁错两个封闭湖泊的钻孔岩心中得到良好的AMS14C测年及高分辨率的孢粉记录.和邻近区域的资料对比揭示了研究区末次冰盛期晚期以来的气候记录:大约20000～14000 cal.aBP期间,气候寒冷干燥,植被以耐旱植物为主,1和7月的气温均低于现在,年降水量只有现在的40%,湖面较低;14000～12500 cal.aBP期间,气候仍较寒冷干燥,为草原植被,季风萎缩,低湖面;12500～9400 cal.aBP期间,气温和降水量都逐步上升,开始出现木本植物,如桦木和松树;9400～2400 cal.aBP期间,气候温暖湿润,季风的增强导致湖面的上升,植被以针阔混交林为主,有桦、栎、松、云杉和冷杉等.2400 cal.aBP之后,气候变冷变干,孢粉谱中落叶树的比例下降,草本植物花粉上升.     

130ka来黄土-古土壤序列的典型微形态特征与古气候事件

对西峰、洛川、渭南晚第四纪黄土及古土壤的微形态学研究表明,不少形态特征对植被和土壤湿度状况有良好的指示意义,宜作为环境变幅研究和气候事件对比的标志。其在不同剖面的变化则反映古环境的空间格局。130ka来的黄土至少记录了16个气候事件,其中部分为轨道事件,另一部分时代上与非轨道原因的Heinrich事件有关。后一类事件期间黄土高原植被稀疏,风力强盛,局部有较弱的冻融作用,而事件之间的高原中东部有可观的草原植被。     

酒西盆地晚第三纪-第四纪早期植被与气候变化

青藏高原正北缘河西走廊山前凹陷带玉门老君庙剖面13.0~2.21 Ma期间的孢粉记录研究揭示出: 早在13.0~11.15 Ma, 该研究区生态环境已为草原植被和半湿润的气候; 11.16~8.60 Ma, 植被类型可能是以柏科为建群种的森林, 气候较温暖湿润; 从8.60 Ma干旱气候和草原植被开始发育, 虽然干旱化曾在8.40~6.93(森林草原, 温暖半湿润)、6.64~5.67(疏林草原, 较温暖半湿润)和5.42~4.96 Ma(草原, 半干旱)几度缓解, 但经过6.93~6.64, 5.67~5.42和3.66~3.30 Ma几次干旱事件的频繁发生使该区气候越来越干旱, 特别是在3.66~3.30和2.56 Ma两次显著增强后, 植被最终演化为干旱型的荒漠.     

陕西红碱淖近百年来的孢粉记录及环境变化

通过孢粉分析,对陕西红碱淖地区近百年来的环境演化进行了探讨,对比钻孔岩性特征、历史记载和器测资料,验证了孢粉记录在短尺度的高分辨率环境变化研究中的有效性.研究表明,1927年以前,红碱淖地区气候非常干旱,不具备成湖条件,植被类型为典型荒漠;1927-1938年,干旱程度有所缓和,湖盆洼地开始积水成湖,植被类型为小灌木荒漠草原植被;1938-1960年,气候相对好转,环境开始变湿,红碱淖在此相对较好的气候条件下,积蓄了一定的水量,形成比第二阶段更深些的湖泊,植被类型为灌丛草原;1960年前后环境有较大的变化,孢粉图谱很好地反映了1960年前后人类活动与降水增加叠加后对环境及湖泊的影响.在1960-2000年期间,气候比前几阶段有明显改善,环境湿润,湖泊面积在1960年前后迅速扩大后维持较高湖面.植被为典型草原植被;近几年来,湖区环境又开始相对转干,植被发育为以藜科为主的草原植被.     

40 ka以来青藏高原的4次湖涨期及其形成机制初探

40 ka来青藏高原现在封闭湖区至少经历了4次显著的湖泊扩涨期. 40~28和9.0~ 5.0 kaBP湖涨期是高原暖湿气候时段的产物, 分布范围最广, 湖涨最为显著; 其产生于岁差周期高太阳辐射阶段, 强劲的夏季风形成的丰沛降水是造成湖涨的主要原因. 40~28 kaBP湖涨期, 高原湖域浩瀚, 河湖串联, 湖泊呈现40 ka以来的最高最大湖面. 19~15和13~11 kaBP期间, 高原湖泊扩涨存在区域性, 前者同高原冷湿气候与季节性冰融水增加有关, 后者则与末次冰消期冰融水与夏季风降水增加有关. 造成湖涨期表现形式与环境机制复杂多样的原因, 是北方冷气候事件, 特别是Heinrich事件叠加在由岁差周期太阳辐射变化驱动的夏季风强弱变化背景之上, 高原阶段性冷湿与暖湿环境及其由此形成的高原冰融水阶段性增加的结果.     

末次盛冰期以来江西大湖孢粉植被与环境演变

根据江西定南大湖深346 cm泥炭剖面, 16个¹⁴C年龄和76个孢粉样, 重建中国华南南岭山地末次盛冰期以来的植被与气候历史: 大约18330~15630 cal a BP, 景观是落叶阔叶林, 气候温凉偏湿; 15630~11600 cal a BP, 孢粉植被是有常绿阔叶树的落叶阔叶林, 气候温和湿润; 11600~6000 cal a BP, 孢粉植被演替为栲/石栎为建群种的常绿阔叶林, 气候温暖湿润; 而6000 cal a BP以来植被中森林面积减少, 气候温暖偏干, 蕨类植物和草本植物增加, 可能有人类活动的影响. 从孢粉序列中识别到的系列凉干事件, 大致可与北大西洋H1及全新世千年尺度事件对应, 说明低纬地区与高纬地区气候变化密切相关. 与中国高纬地区的季风气候事件对比, 大湖地区气候事件温度、湿度的变幅远低于中国北方内陆地区. 季风气候地域差异性较大.     

新疆艾比湖地区湖泊沉积记录的早全新世气候环境特征

通过干旱区封闭湖泊艾比湖沉积物的多环境代用指标分析, 重点对全新世早期气候环境演化特征进行了研究. 孢粉组合及地球化学指标表明, 研究时段(8.0 ~ 11.5 cal kaBP)温度总体偏低, 初期(11.5 ~ 10.6 cal kaBP) 温度较高且降水较多; 早全新世向中全新世转换时期(8.9 ~ 8.0 cal kaBP )气候波动显著. 尤其是, 3层泥炭沉积显示了艾比湖地区早全新世气候的强烈不稳定性. 泥炭的发育程度及其同位素、孢粉分析数据都暗示, 8.2 cal kaBP, 8.6 cal kaBP, 10.5 cal kaBP的气候状况具有显著的冷湿特征, 可视为早全新世的3次冷湿事件.     

末次冰消期以来巽他陆架高分辨率的孢粉记录

根据南海南部巽他陆坡上的柱状剖面SONNE 18287的高分辨率的孢粉记录, 重建16500 a以来该地区植被和气候的变化历史. 研究结果发现冰消期的16.5~13.9 ka BP期间, 植被是以低山雨林和低地雨林为主, 蕨类的低含量及大量的低山雨林成分, 反映了较为凉湿的气候. 在13.9~10.2 ka BP期间, 热带低地雨林含量和蕨类植物含量的迅速增长说明了气温升高, 而花粉沉积速率的降低反映海平面逐渐上升, 研究点与植被源地的距离加大. 全新世(10.2 ka BP以来), 花粉沉积速率进一步降低, 仅约为冰消期的1/10, 说明巽他陆架已完全被淹没, 孢粉主要来自周围岛屿植被. 10.2~7 ka BP期间的早全新世, 低含量的蕨类孢子反映了气温降低; 到中全新世(7~3.6 ka BP)蕨类孢子含量突然升高, 反映了一个相对暖期.     

末次盛冰期以来中国东北地区特征时期植被格局

末次盛冰期以来气候环境经历了低温-升温-高温等诸多场景,成为评估未来气候变化的理想相似型.基于中国东北地区花粉记录,重建末次盛冰期以来特征时期植被格局,为预测未来气候环境变化影响下的生态环境格局提供依据.末次盛冰期(~18000cal a BP),东北地区草原植被急剧扩张,松嫩平原形成大面积的寒旱草甸草原,辽河平原和呼伦贝尔高原也被草原和荒漠占据,中南部平原发育森林草原植被;山地存在寒旱型针叶林和寒温性针阔叶混交林.早全新世阶段(10000~9000cal a BP),东北地区东部山地丘陵区和三江平原地区为针阔叶混交林植被,中部地区仍以草原植被为主,暖温性阔叶林向北有所发展.全新世大暖期( 6000cal a BP),温带针阔叶混交林和寒温带针叶林向北方扩张,落叶松向南略有推进,云冷杉林向北扩展,在小兴安岭东部和三江平原出现高值.落叶阔叶林分布中心向南迁移至长白山南部和辽东半岛.松嫩平原草原区岛状林地增加,辽河平原地区草甸草原植被扩张.增温导致东北地区季风降水增加,有利于暖温型森林植被发育.东北地区全新世暖期是植被发育最好时期,增温导致的夏季风降水增强,可能是植被和生态环境良好的主要原因.     

末次冰盛期以来东亚季风变化历史——中国北方的地质记录

全球变暖对中国北方气候的影响已经引发了学术界的广泛关注,地质增温期东亚季风变迁历史可为理解未来气候变化提供重要参考.文章主要基于中国北方夏季风边缘带的湖泊、黄土等记录的古植被信息,探讨了末次冰盛期至全新世全球增温过程中东亚季风的变化历史.地质记录显示,末次冰盛期东亚冬季风增强,夏季风减弱,中国北方气候干冷,大部分地区呈现荒漠草原或干草原景观,贺兰山以东沙地的东南边界和现代沙地边界接近或略向东南方向小幅扩张.在由冷转暖的末次冰消期,东亚冬季风逐渐减弱,夏季风逐渐增强,但在快速变冷的Heinrich 1(H1)和Younger Dryas(YD)事件期间,中国北方气候变干.全新世冬季风减弱,夏季风显著增强,季风雨带向西北推进至少300km,中国中东部干旱区范围大幅度缩小,北方喜暖喜湿植物显著增加.从夏季风边缘带的记录看,中全新世夏季风最为强盛.显然,古增温有利于东亚夏季风的增强,从而极大改善中国北方的生态环境.如果全球变暖持续下去,中国北方将变得湿润.与轨道尺度记录相比,高分辨率的古植被记录较为缺乏,全新世气候突变事件以及百年-十年尺度气候旋回尚需深入研究,应作为今后研究的重点.     

东亚季风95~56 ka BP期间D/O事件年代的精确

据中国湖北神农架山宝洞内两根石笋的 23个U/Th年龄和532个δ ¹⁸O测试数据, 建立了末次冰期95~56 ka BP时段平均分辨率为80 a的石笋δ ¹⁸时间序列. 该记录可与南京葫芦洞δ ¹⁸O记录作良好拼接, 从而完整地揭示95 ka BP以来东亚夏季风环流千年尺度气候变化特征, 其变化趋势与65°N太阳辐射曲线类似. 与格陵兰冰芯δ ¹⁸O记录的Dansgaard/Oeschger (D/O)1-22事件对比表明, 东亚夏季风千年尺度气候振荡与高北纬地区海-气快速重组存在遥相关效应. 石笋记录对D/O 事件的精确标定有可能进一步校正格陵兰冰芯时标. 研究时段石笋记录的D/O事件与格陵兰North GRIP和GISP2冰芯时标存在不同程度的差别, 其中D/O19-20两个事件的年龄偏差远超出铀系定年误差(±0.6ka). D/O19-20晚于North GRIP时标1~2 ka, 而早于GISP2时标3~4 ka. 与南半球巴西石笋δ ¹⁸O记录对比表明, 南北半球降水的D/O事件存在反相位关系, 支持千年尺度海-气耦合的跷跷板(“See-saw”)模式.     

新疆博斯腾湖记录的亚洲内陆干旱区小冰期湿润气候研究

利用中国内陆干旱区最大淡水湖泊博斯腾湖中心的钻孔岩芯, 在¹³⁷Cs, ²¹⁰Pb和AMS ¹⁴C测年基础上, 对湖泊岩芯孢粉组合、碳酸盐含量和粒度等多指标进行了分析. 结果发现, 近1000年来, 内陆干旱区气候变化经历了3个主要阶段, 1000~1500 AD干旱、1500~1900 AD湿润和1900 AD以来的再次变干, 近千年来在几百年尺度上的气候变化组合以暖干和冷湿为主. 在公元1500~1900年的小冰期期间, 多种代用指标均出现显著变化, 孢粉蒿藜比显著增大, 碳酸盐含量明显降低, 而粒度明显偏粗, 说明博斯腾湖流域降水增加, 气候比今湿润, 这与近百年来全球变暖条件下内陆干旱区出现的暖干气候形成显著对照. 亚洲内陆冰芯、湖泊、河流、树轮、沙漠等记录均记录了西风环流显著影响区较为湿润的小冰期气候, 出现明显的冷湿气候组合, 博斯腾湖岩芯记录的湿润小冰期气候具有代表性. 西风环流影响区湿润小冰期气候可能是全球性普遍降温导致有效湿度增加和因北大西洋涛动负异常而导致的西风影响区降水增加两个因素共同作用的结果.     

12 kaBP前后青藏高原湖泊环境

对青藏高原地区20多个有12 kaBP前后测年数据的湖泊或古湖盆的古湖岸线、古湖沉积物以及指示湖水盐度变化的古气候代用指标进行了较系统分析, 结果表明青藏高原及其毗邻的中国西北地区的古湖面在14~11 kaBP冰消期具有明显回升现象, 以冰川融水补给为主的湖泊湖面涨幅往往超过全新世最宜期. 12 kaBP前后温湿的气候波动在青藏高原甚至全中国是普遍存在的, 可与欧洲和格陵兰冰芯记录到的Bolling和Allerod暖期对比, 表明B/A事件不只是北大西洋的区域现象.     

冕宁地区中更新世早期沉积环境与古环境演化研究

昔格达组地层是我国西南地区晚新生代典型的沉积地层之一,但针对其沉积环境和古环境的研究记录较少。为此以冕宁县城西北方向钻孔揭示的昔格达组沉积物为研究对象,通过沉积物年代、粒度和孢粉测试分析,结合沉积序列、岩性岩相、沉积构造特征等,可知736～719 ka期间沉积物以滨湖亚相的沉积环境为主,植被分布存在显著的垂直地带性,气候整体温暖湿润;719～563 ka期间沉积物以深湖-滨湖亚相的沉积环境为主,此阶段针叶类植被花粉含量增加,禾本花粉含量稍有下降,气候较上一阶段变冷干;563～455 ka期间沉积物以半深湖-浅湖亚相沉积环境为主,此阶段针叶类植被花粉含量增高,阔叶类植被花粉含量稍有减少,指示该时期古环境较为冷湿。