末次冰盛期以来东北地区霍拉盆地湖泊沉积物记录的C3/C4植被演化

利用气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术对我国大兴安岭北部霍拉盆地湖泊沉积物进行了有机分子地球化学分析,检测出了丰富的正构烷烃。本研究主要讨论了正构烷烃的分布特征及其长链正构烷烃的单体碳同位素组成,结合AMS ¹⁴C年代数据,重建中国东北大兴安岭地区末次冰盛期以来的古植被及古气候变化。正构烷烃分布特征表明,末次冰盛期以来,霍拉盆地湖沼沉积物长链正构烷烃呈现明显的奇碳优势,主峰碳主要为nC₃₁,指示有机质主要来源于陆生高等植物,且草本植物输入占优势,木本植物输入丰富。陆生高等植物来源的长链正构烷烃单体稳定碳同位素的记录显示,末次冰盛期晚期以来古莲剖面沉积物长链正构烷烃（nC₂₇、nC₂₉和nC₃₁）稳定碳同位素整体偏负;此外,利用二元模式估算了C₃/C₄植物相对生物量,结果表明,自末次冰盛期以来我国东北大兴安岭地区C₃植物占绝对优势,然而在全新世大暖期C₄植物生物量呈现明显扩张趋势,这表明气候变暖对C₄植物量的增加有重要影响。

     

Identification of Milankovitch Cycles and Calculation of Net Primary Productivity of Paleo-peatlands using Geophysical Logs of Coal Seams

Individual coal seams formed in paleo-peatlands represent sustained periods of terrestrial carbon accumulation and a key environmental indicator attributed to this record is the rate of carbon accumulation. Determining the rate of carbon accumulation requires a measure of time contained within the coal. This study aimed to determine this rate via the identification of Milankovitch orbital cycles in the coals. The geophysical log is an ideal paleoclimate proxy and has been widely used in the study of sedimentary records using spectral analysis. Spectral analyses of geophysical log from thick coal seams can be used to identify the Milankovitch cycles and to calculate the period of the coal deposition. By considering the carbon loss during coalification, the long-term average carbon accumulation rate and net primary productivity (NPP) of paleo-peatlands in coal seams can be obtained. This review paper presents the procedures of analysis, assessment of results and interpretation of geophysical logs in determining the NPP of paleo-peatlands.     

基于DGT和化学提取法研究浙西北地质高背景区土壤镉生物有效性

地质高背景区相较于人类活动引起的土壤镉污染影响范围更广,在区域尺度上对生态系统和人类健康构成危害。土壤镉生物有效性是决定其生物可利用性、生物毒性的关键因素,因此探寻可行的土壤镉生物有效性评价方法对污染农用地安全利用和风险管控具有重要的理论和实际意义。DGT技术、单一提取法、连续提取法和土壤溶液法常用于测定土壤有效镉,但已有研究成果主要基于同种土地利用类型土壤的室内盆栽实验,难以代表自然污染土壤中的复杂情况。为探明各土壤重金属有效态提取技术对地质高背景区不同土地利用类型土壤Cd生物有效性评估效果,本文以浙江西北部土壤Cd高地质背景区水田土壤-水稻籽实和旱地土壤-小白菜样品为研究对象,实验应用DGT技术、单一提取法（0.01mol/L氯化钙提取）、连续提取法（七步连续提取）和土壤溶液法评价土壤中镉生物有效性。结果显示：①研究区水田和旱地土壤Cd平均含量分别为1.07mg/kg和0.73mg/kg,显著高于浙江和全国土壤平均水平,Cd的异常富集主要与浙西北地区广泛分布的黑色岩系有关。②相较于碳酸盐岩区,黑色岩系区土壤中Cd的生物有效组分占比较高,水田和旱地土壤Cd的活动系数（MF）高达59.9%和51.8%,Cd易在土壤-作物系统中发生迁移富集;③植物体内镉含量Cd-P与不同方法测定的有效镉含量均呈显著正相关,但Cd-P与DGT技术测定的有效镉含量相关性优于其他三种方法,水田土壤测得的有效Cd与水稻籽实相关关系：$ {{C}}_{\text{soln}} $>CDGT>$ {{C}}_{{\text{CaCl}}_{\text{2}}} $>$ {{C}}_{{\text{F}}_{\text{1}}\text{+}{\text{F}}_{\text{2}}\text{+}{\text{F}}_{\text{3}}} $,旱地土壤测得的有效Cd与小白菜相关关系：CDGT >$ {{C}}_{{\text{CaCl}}_{\text{2}}} $>$ {{C}}_{{\text{F}}_{\text{1}}\text{+}{\text{F}}_{\text{2}}\text{+}{\text{F}}_{\text{3}}} $>$ {{C}}_{\text{soln}} $。综合比较不同土壤有效Cd测定方法的优缺点,DGT技术可以模拟植物体对Cd的动态吸收过程,更能准确地反映土壤Cd生物有效性,预测作物Cd含量水平,这与已有研究成果一致。此外,本文研究成果表明DGT技术评价土壤Cd生物有效性,不仅适用于人为污染区,也可应用于地质高背景区。     

不同模式模拟的降水稳定同位素效应的比较和评估

利用引入水稳定同位素循环的ECHAM4、GISS E、HadCM3、MUGCM以及iAWBM的模拟数据,分析了全球降水中稳定同位素效应的空间分布特征,对不同模式的模拟结果之间以及模拟结果与GNIP（Global Network of Isotopes in Precipitation）的实际监测结果之间进行了比较,旨在对稳定同位素大气环流模式的模拟有效性进行评价,改善对水循环中水稳定同位素效应的理解和认识。结果显示,5个模式均很好地再现了全球降水中平均δ18O和平均δ18O季节差的空间分布特征,降水中稳定同位素的温度效应、降水量效应的分布特点以及全球大气水线GMWL（Global Meteoric Water Line）均被很好地模拟出。比较而言,ECHAM4模拟的降水中的平均δ18O以及δ18O平均季节差的空间分布与GNIP的实际分布最接近,拟合水平也最高;ECHAM4、GISS E、MUGCM和iAWBM再现全球温度效应空间分布的能力较强,拟合水平大致相当;由iAWBM模拟的降水量效应空间分布与实际分布之间的相关性最强,5个模式模拟的与实测的δ18O/P相关系数符号相同的站点数大致位于同一水平;GISS E和iAWBM模拟的全球大气水线与实测的GMWL最接近。     

河南淅川龙山时代陶鼎炭化残留物的碳、氮稳定同位素分析

对河南淅川丹江沿岸龙山时代若干遗址出土陶鼎残片内壁残留的炭化物,开展了碳、氮稳定同位素分析,旨在揭示该类型器物所盛放或烹煮过的食物来源以及器物的用途。结果显示,δ 13 C值介于C3和C4类植物之间,表明大部分器物曾烹煮过C3和C4类食物,根据该地区当时为稻粟混作区的状况,推测稻、粟可能是食物的主要来源; 结合δ 13 C与 δ 15 N 值表明部分炭化物的生物来源包括豆科类植物、食肉类动物或鱼类资源,说明先民的蛋白质摄取来源较为丰富。因此,当时陶鼎加工的食物种类并不局限于肉类,这表明了陶鼎使用功能的广泛性以及当时人类食物来源的多样性,从而深化了对古代社会食物结构以及生存环境的认识。     

近30年长江口海域生态系统健康状况及变化趋势研究

为评估长江口海域生态系统健康状况,本文以鱼类浮游生物为指示生物,选择1986年、1999年、2007年和2016年4个年份的数据,选取鱼类浮游生物总种类数、底栖鱼种类数、水层鱼种类数、低耐污鱼种类数、高耐污鱼种类数百分比、杂食性鱼种类数百分比、虫食性鱼种类数百分比、肉食性鱼种类数百分比、鱼类取样个体数、天然杂交种种类数百分比等10个评价指标,采用1、3、5赋值法计算4个不同年份的河口生物完整性指数(Estuarine Biotic Integrity Index,EBI),并以此评价近30年长江口海域生态系统健康状况变化趋势。结果显示,1986年、1999年、2007年和2016年4个不同年份的EBI值分别是52、40、36、34,对应的EBI等级分别为“好”、“一般”、“一般−差”、“差”。通过分析EBI年际变化的结果,发现近30年来长江口海域生态系统健康状况呈现先下降,而后稳定在较低水平的趋势,说明长江口海域生态系统亟需及时进行保护和修复工作。     

伸展盆地复杂断块运动学平面复原--以渤海湾盆地廓坊-固安断陷为例

本文选取廊固凹陷为例,利用平面恢复方法,研究伸展盆地断块平面运动特征。根据大兴断层的分段性,将研究区分为3个区块：西南区,中区以及东北区,又根据研究区的断块旋转特征,将中区分为中北区以及中南区。每个区块的断块运动差异性很大。通过对廊固凹陷古近系的断块进行构造平面恢复,发现其平面运动具有以下特征：西南区,断块主要以顺时针旋转,位移方向为东南—西北; 中区,中南区断块主要以顺时针旋转,中北区主要以逆时针旋转,位移方向为西北—东南,中间位移量最大,向东北及西南端位移量逐渐减小; 东北区,除沙二段外,断块主要受桐柏镇断裂影响以逆时针旋转,位移方向为近似南—北。其中东北区和西南区的位移方向相似,且与中区的位移方向相反,猜测与主控断层大兴断层的分段性有关。中区的中南部断块主要以顺时针旋转,而中北部断块主要以逆时针旋转,由于中区主应力集中在凹陷中间,向两端应力逐渐减小,导致应力作用不平衡。     

内蒙古二连盆地西南部第四纪沉积物中粘土矿物特征与古气候指示意义

通过对内蒙古二连盆地西南部第四纪地层剖面进行系统测制,结合古生物化石建立起该区第四纪以来相对完整的地层层序,并对剖面上所采集的粘土矿物样品进行Ⅹ射线衍射分析,以及根据样品中的粘土矿物成分、质量分数对本区古气候演化进行探讨。结果表明: 研究区早更新世-晚更新世中期沉积物中,大量出现高质量分数的伊蒙混层和蒙脱石,反映季节性冷暖、干湿交替的古环境气候; 而晚更新世晚期地层中,伊蒙混层显著减少,伊利石增加,且总体含量高于高岭石,表明该区气候变冷且转为干旱; 全新世地层中,高岭石、伊利石和绿泥石含量均有所增加,该时间段内化学淋滤作用仍然较弱,降雨量继续减少。总体而言,本区的古气候在第四纪经历了由干湿交替到温凉偏干的过程。与岩石地层、地貌特点组合等所反映的古气候特征及其变化较好的吻合。     

2003年淮河流域致洪暴雨的环流背景及其与大气热源的关系

利用NCAR/NCEP的逐日再分析资料和降水资料,分析了2003年夏季淮河流域致洪暴雨的环流背景及其与大气热源的关系.结果表明,2002-2003年的El Nino事件是本次暴雨的前期背景;南海地区的视热源和视水汽汇异常可能是副高偏南维持的重要原因之一.与2003年夏季相比较,6月21日-7月22日淮河流域为正的异常视热源和视水汽汇,并且二者的高值中心与该时段雨量中心位置基本一致.孟加拉湾地区的异常加热源在其西北侧强迫出的高层反气旋性环流有利于南亚高压在青藏高原、江南、华南地区维持,从而使得淮河流域位于高压北侧高空西风急流入口区南侧的上升运动区,有利于淮河流域强降水发生和维持,形成该流域洪涝.     

广西佛子冲铅锌矿田成岩成矿时代研究

广西佛子冲铅锌矿田位于桂东南博白-岑溪多金属成矿带的NE端, 区内发育燕山期花岗岩、花岗闪长岩、二长花岗斑岩和英安质凝灰熔岩等;其中花岗闪长岩和二长花岗斑岩与铅锌成矿关系密切,成矿岩体形成时代分别为156Ma和127Ma.