冰期—间冰期气候旋回中古火灾的变化规律及其控制因子

火对气候、生物地球化学循环和人类健康产生广泛影响,为了避开人类活动的干扰,在整体上把握古火灾、古植被和古气候之间的相互作用关系,并为进一步的深入研究古火灾提供框架,本文聚焦冰期—间冰期时间尺度,整理了深海沉积、湖泊沉积、黄土等沉积物中的古火灾信息,并与对应的古气候、古植被情况结合讨论,总结归纳在冰期—间冰期尺度上不同地区的火灾机制情况,并分析其异同及原因。全球不同海域的深海沉积物中黑碳记录所指示的古火灾没有统一的规律和解释,自然火灾发生机制存在区域性差异。长时间尺度的湖泊记录反映的冰期—间冰期火灾活动情况较一致,今后更多长时间尺度的湖泊沉积物研究可以为火灾活动的轨道驱动研究增添有力证据。黄土中的冰期—间冰期的火灾演化规律存在不同观点,这可能是选用火灾代用指标不同导致,黄土中的黑碳沉积通量可能更准确的揭示古火灾历史。     

生态疏浚对太湖五里湖湖区生态环境的影响

五里湖作为太湖富营养化最严重的区域,内源污染和生态退化成为困扰五里湖最主要的两个问题.生态清淤工程的特点是对所要疏浚污染底泥污泥厚度通过采样分析后精确测定,并且在施工过程中的控制精度也高于一般的工程疏浚.所以生态清淤既可以清除五里湖的内源污染,又能为其生态恢复创造条件.本文通过对五里湖生态疏浚对生态系统的影响,疏浚区底泥、水质质量的改善的效果以及对原位培养生物的抗氧化系统组分变化等多个方面进行分析评价,发现,五里湖生态疏浚区底泥中磷含量下降了30%,左右,重金属含量升高的地质积累指数小于1级.疏浚后半年内水体中总磷和溶解磷含量比疏浚前下降10%-25%左右,叶绿素a含量下降40%,左右,其它水质理化参数保持正常.作为生物标志物原位培养生物的抗氧化系统组分在疏浚前后变化较小所以认为,五里湖疏浚达到了一定的效果,并且控制了对生态的压力,为下一步生态修复创造了条件.     

河南西峡盆地上白垩统河流及湖泊沉积中的遗迹组构

河南西峡盆地上白垩统马家村组沉积厚度巨大,达1 960 m,由辫状河沉积、曲流河沉积和湖泊沉积组成。在河流与湖泊沉积中,发育丰富的遗迹化石,共6种类型,分别为Skolithos linearis、Cylindricumichnosp、Palaeophycus tubularis“J”形潜穴、垂直分枝潜穴和垂直螺旋潜穴。从形态分析,大多数为居住迹,按照遗迹化石产出岩层的岩性、扰动特征和残留遗迹等总体特征,将所发现的遗迹化石层划分为两类遗迹组构,即软底组构和僵底组构。前者主要发育在纹层状极细砂岩和粉砂岩中,潜穴密度大,属种单一,包括Skolithos组构和Palaeophycus组构;后者主要发育在厚层泥岩中,潜穴密度较大,类型稍多,包括由Cylindricum ichnosp、垂直分枝潜穴J形潜穴和垂直螺旋潜穴所组成的遗迹组构。与报道过的其他地区陆相遗迹化石的对比表明,随着时间的推移,河流沉积中的组构特征在白垩纪有明显变化,而浅湖沉积中的遗迹组构表明造迹生物的扰动能力显著加强。     

休伦湖Saginaw湾沉积物反硝化率的测定及其时空特征

用N2生成法测定了北美休伦湖Saginaw湾1995年夏季7、8月份沉积物反硝化率,Saginaw湾内湾的沉积物反硝化率为16．0－39．6μmolN2／（m2·h）,外湾沉积反硝化率为22．7　－26．1μmolN2／（m2·h）,比较了不同湖泊沉积物反硝化率数值大小,指出休伦湖Saginaw湾水体现阶段的营养状况为贫－中营养水平．内外湾沉积物反硝化率数值波动大小与Saginaw河及休伦湖的影响有关;N2：TIN通量比值有不随采样时间的变化而变更等特性．在反硝化率测定过程中,反硝化率与O2消耗率之间有明显的正相关关系;沉积物上覆水中NH+4与NO-3之间通量值在变化趋势上有明显的负相关关系。     

库车坳陷侏罗纪沉积环境和层序地层分析

通过对库车坳陷野外露头和钻井资料以及地震剖面的综合分析,对库车盆地侏罗纪沉积环境、层序划分进行了研究.库车盆地在侏罗纪时期为一非对称型坳陷型盆地,主要物源在盆地的北部.划分了13个三级层序,三个层序组,反映了三个大级别的旋回.最大湖侵期为阳霞组中上部,与当时有一个明显的气候变热期相一致.沉积环境在侏罗纪早期为辫状河-辫状河三角洲环境、中期为曲流河-三角洲环境,后期为三角洲和浅湖环境,中期有短暂的海泛发生.影响侏罗纪湖平面变化的主控因素为构造运动、气候变化、物源条件、河水的流入以及海侵的影响.在中侏罗世早期、晚期的最大湖侵和海泛的短暂时期,形成了厚层的烃源岩分布.库车坳陷侏罗系虽然砂体分布广泛,厚度较大,然而由于陆相沉积环境的控制,非均质性较强、     

武汉市汤逊湖沉积物重金属垂向变化的磁响应特征及环境意义

对武汉汤逊湖湖泊沉积物T06-1样芯进行了磁性测量、重金属分析和粒度分析,探讨了利用磁参数追踪、指示城市湖泊重金属污染的可行性。结果表明,低矫顽力的亚铁磁矿物主导了沉积物的磁性特征。磁参数,SIRM和ARM与重金属Cr,Zn,Cu和Pb呈现较为一致的垂向变化特征:55cm之下,磁参数值和重金属的含量均较低且稳定;在50~10cm之间,两者基本呈现随深度的减小而增加的趋势,其中在20~10cm区间,出现小范围内波动;而10cm至表层,元素含量和磁参数值随深度减小而急剧增加。选取粘土(（4μm）对沉积物中Cr,Zn,Cu和Pb进行粒度校正的结果显示:校正后元素的变化趋向于平稳,但在表层的10cm处Cr,Pb,Zn和Cu的含量仍然较高,表明了表层沉积物中金属元素的含量主要受人类活动的影响。相关分析也表明了磁参数X1,SIRM和ARM与重金属Cr,Pb,Zn和Cu之间均呈显著相关关系（0.62≤R≤0.86）,表明磁参数可以用于追踪和指示汤逊湖湖泊沉积物重金属污染。     

龙感湖近百年来沉积物磷的时空分布特征及其人类活动影响

湖泊沉积物蓄积的磷在湖泊环境发生变化(如pH值、Eh改变)时,往往能释放到水体,形成湖泊内源释放,造成湖泊富营养化。因此了解湖泊沉积物磷的蓄积特征,对于湖泊环境的治理和保护有重要意义。通过长江中游龙感湖不同部位钻孔的 210 Pb、沉积物磷和其他环境指标分析表明,近百年来东部湖区沉积速率明显大于西部湖区,北部湖区略大于南部湖区,人类活动在20世纪50年代后期主要通过修建水库和闸坝,改变龙感湖水系结构,也改变了龙感湖的物源供给,因而西部湖区沉积速率略有放缓,东部湖区变化不明显。龙感湖沉积物磷的浓度空间上表现为东部高于西部,这与不同物源磷的背景值相关,时间序列上近百年来呈上升趋势,上世纪50年代以来上升趋势更为明显。在确定沉积物磷背景值的基础上,由于人类活动导致的磷的增加量表明,20世纪50年代开始人类活动导致沉积物磷的增加量持续上升,20世纪70年代末开始增加幅度更大,这一特征与人类活动的方式有关。     

长江中游网湖百年花粉序列及其沉积动力和环境特征

本文研究长江中游网湖钻孔百年来的花粉沉积序列,分析花粉沉积近、现代过程以及其与沉积粒度、过去百年湖泊由开放水系到封闭湖泊的气候、水文动力变化的关系.研究表明,花粉浓度、类型与沉积粒度的变化特征以及聚类分析反映出网湖经历了湖泊水系通江与封闭两个重大阶段变化,其花粉序列变化与沉积粒度、区域降水以及长江流量在时间序列上也具有显著的相关性.主要孢粉类型,包括陆生松属、常绿栎/落叶栎、乔灌木花粉、湿生莎草科、水生和陆生草本花粉、以及蕨类孢子,与沉积物粒度和降水具有同步相关的年份占过去130年的27%-40%,与1960年湖泊封闭以前长江流量的同步相关达到47%-57%,反映出花粉沉积量的变化受到了沉积粒径和流域降水量的影响.花粉类型对沉积和气候具有不同的响应关系,表现出具有大于降水70百分点年份以粘土沉积为主、乔灌木花粉占优的多水年模式,和小于降水30百分点的年份以粉砂沉积为主、水生、湿生、陆生草类花粉增加的少水年模式.花粉沉积与水动力这个关系为认识湖泊碎屑和利用花粉沉积记录反演过去环境变迁、生物湖泊沉积机制提供科学依据.     

太湖梅梁湾温室气体(CO2,CH4和N2O)浓度的昼夜变化及其控制因素

营养盐载荷增加、富营养化以及全球增温等对湖泊温室气体的影响目前认识还很有限,原因之一在于对湖泊温室气体产生的动力过程了解不够深入,缺少高时间分辨率的现场观测数据。为了解决这一问题,在富营养的太湖梅梁湾水体,每一小时收集一个样品,直接分析N2 O和CH4饱和度、CO2分压(pCO2)以及其他地球化学参数。在7月份的观测中,N2 O和CH4显示出显著的昼夜变化规律。相关性分析表明,有机质降解是调节湖泊N2 O和CH4变化的重要因素之一。虽然人为活动是控制湖泊温室气体大规模变化的主要因素,但沉积物-水界面的生物地球化学过程对温室气体浓度在短时间尺度上的变化有着重要的影响。研究结果揭示了湖泊温室气体除了受人为活动影响外,湖泊自身的生物地球化学过程也是重要的调控因素之一。     

湖泊记录中的古气候和古环境指标及其地质灾害信息

笔者在简略论述反映古气候、古环境的多种代用指标的基础上,讨论其在揭示地质灾害信息方面的意义,并分析从中提取地质灾害信息的方法和思路。认为在沉积物粒度判别基础上,沉积物表现出的较低δ¹⁸O值,较低δ¹³C值和较低碳酸盐含量以及较高的有机质含量特征可能指示了地质灾害方面的信息。