唐朝末年以来广西柳州干湿变化及人类活动演变

中世纪暖期和小冰期是近2 000年气候变化中重要的气候事件,厘清其在低纬度地区干湿变化特征及其对古代农业发展及人口增长的影响,具有重要的意义。通过对广西柳州岩溶洞穴中一60 cm岩芯进行孢粉、炭屑分析发现,研究区的气候、稻作农业从唐末以来先后经历了6个阶段演化：1）875―940 a A.D.,C/P值及花粉记录指示：研究区气候整体偏干,水稻种植减少;2）940―1 050 a A.D.,C/P值及花粉记录指示：夏季风增强,水稻种植稍增长,人口增加;3）1 050―1 140 a A.D.,C/P值及花粉记录指示：夏季风减弱,稻作农业及人口较前期有所增长;4）1 140―1370 a A.D.,C/P值及莎草科花粉含量指示：研究区当时气候处于“中世纪暖期”温暖湿润期,稻作农业面积扩大,人口增加;5）1 370―1 900 a A.D.,C/P值及莎草科花粉含量指示：“小冰期”气候变干,水稻种植及人口逐渐减少;6）1 900―2 009 a A.D.气候变暖湿,水稻种植扩大,人口迅速增长。进一步对研究区气候事件与稻作农业及人口关系研究发现：历史时期气候事件与水稻种植、人口具有耦合关系,即中世纪暖期,气候暖湿,水稻种植扩大,人口增殖;小冰期,气候冷干,水稻种植萎缩,人口锐减。在非原地沉积时,莎草科和C/P 对水分反映敏感,可以用来指示气候干湿变化。     

江西省早稻雨洗花灾害指标构建与灾损评估

构建早稻雨洗花灾害指标及适于早稻产量估算的灾损评估模型,对开展早稻雨洗花灾害监测、损失评估、灾害保险等具有重要意义。该文以江西省早稻为研究对象,利用1981-2015年14个水稻气象观测站逐日气象资料和农业气象观测资料,筛选出基于早稻抽穗扬花期间过程降水量、最大降水量、降水日数及实际产量的雨洗花灾害样本78个,在此基础上,利用相关分析、正态分布以及主成分回归法,建立了雨洗花灾害指标和灾损评估模型,并对其进行验证。结果表明:抽穗扬花期降水对雨洗花灾害形成有显著影响,其主要影响时段为抽穗扬花普遍期前后5 d内,关键时段为抽穗扬花普遍期前后3 d内。日降水量40 mm可作为早稻抽穗扬花期雨洗花灾害临界指标。以该指标为基础,统计日降水量不低于40 mm的降水日数及其对应的累积降水量,当累积降水量为40~170 mm时,为轻度雨洗花灾害,早稻一般减产小于15%,平均减产10%;当累积降水量不小于170 mm时,为重度雨洗花灾害,早稻一般减产不低于15%,平均减产22%。指标验证结果与历史实际灾害发生情况有较好的一致性。雨洗花灾损评估模型检验结果表明:雨洗花年模拟产量与实际产量吻合度较高,平均相对模拟误差为4.3%,78.0%的资料相对误差在5%以内,可利用该模型对雨洗花年的早稻减产率进行模拟和预测。     

黄土孢粉分析的新途径——筛滤分析法

黄土-古土壤序列在全球古气候、古环境研究中占有不可替代的重要地位,而其中的孢粉是黄土高原生态环境演化过程中保存的直接生物学证据,它对建立黄土高原降水或湿度状况的时空变化特征,认识季风变迁的过程、规律以及未来发展趋势等具有重要的意义。随着黄土研究工作的不断深入,作为直接生物学证据的孢粉研究相对薄弱。其中最困扰的因素是从黄土中提取孢粉极其困难,分析技术上始终未能找到一个突破口,因此需要一种分析效果好、快捷、成本低的分析方法以获得大量高精度的孢粉数据。筛滤分析法正是为了适应黄土研究的需要而设计的一种新型的黄土孢粉分析方法。筛滤分析法利用真空状态下的气压差使样品在水中完全悬浮跳动,样品得到充分的冲洗并促使孢粉与其它无机质与有机质分离。相对真空的状态减少了微细颗粒对极为细小的网眼的阻塞,重力作用促使水及各类颗粒不断冲击筛网,使粒径小于10μm的物质较容易被过滤到聚水容器中,而孢粉与较少的大颗粒物质则被隔离在筛网之上,这使我们很容易用重液浮选出干净、清晰的孢粉底样。筛滤分析法与常规的黄土孢粉分析相比,具有以下特点:①大大降低了分析样品的重量及药品的消耗,一般仅需样品30 g左右,是常规分析法用量的1/6~1/8。②整个分析流程短, 12个样品一个流程仅需3~4 d。③筛滤分析法使孢粉几乎全部被隔离在筛网上而丢失极少,提高了黄土孢粉研究精度。④筛滤分析法几乎不破坏孢粉的结构,孢粉底样干净、清晰。使用筛滤分析法共分析耀县全新世黄土剖面69块孢粉样品,均发现数量不等的孢粉。孢粉底样干净、杂质少,结构清楚。共统计孢粉14978粒,分属27个科属,这些科属包括了黄土高原主要的孢粉类型。从孢粉结果可以初步确定,在全新世时期,位于黄土高原南缘的耀县地区,草本植物占全部孢粉总量的93.6%,而乔木植物仅占孢粉总量的4.7%。在整个剖面中没有出现乔木植物含量超过30%,可以认为在黄土高原的全新世时期是以草原植被为主,并无森林生长。     

中世纪温暖期气候变化的花粉化石记录

麦里泥炭剖面高分辨率花粉化石记录表明,东北科尔沁沙地在相当于中世纪温暖期阶段夏季降水量曾显著增加,主要表现为沙丘上的乔木和草本植物均获得了繁茂的生长,花粉沉积速率明显上升。作者推测,在中世纪温暖期中,欧亚大陆作为一个整体夏季温度可能暖于今天,这可能通过增强夏季风环流使中国东北夏季雨量增多,为沙丘植物茂盛生长提供了有利条件。     

珠江三角洲北部晚第四纪孢粉植物群的古环境意义

采用孢粉分析的方法对珠江三角洲北部地区多个钻孔进行了古植被和古环境的研究。结果表明,该区晚更新世与全新世的孢粉组合存在明显区别,更新世时期以木本植物为主,而全新世表现为蕨类孢子和草本花粉的大幅度增加。该特征反映了更新世本区为河漫滩洼地沉积为主,局部受海侵影响,而全新世为海湾河口相沉积。根据木本植物花粉不同组分的含量变化以及某些气候敏感属种的出现,可以推论晚更新世亚间冰期的年平均气温比现今低2-4℃左右,盛冰期则低6℃以上,到全新世中期以后形成了与现代相似的明显受季风影响的常绿阔叶林。     

海南岛表土花粉和热带植被模拟研究

调查分析了海南岛各种热带植被下的表土花粉,并根据花粉数据进行植被类型的模拟。结果表明,表土花粉类型复杂,优势种不明显,反映了热带植被下的植物种类繁多复杂的特性。分模拟能够较好地反映热带气候下的雨林,季雨林和干草原植被,其地理位置与地区植被的地理分布基本一致,海南岛山地的花粉模拟还恢复了热带山地植被,而海岸红树林植被能够被海岸带的花粉证据所模拟。该研究能够为我国大范围表土花粉调查和热带植被类型提供花     

中国东北全新世干湿状况的演变

通过综合分析植物花粉,沙土埋藏土壤,泥炭形成与发展,沙丘活动历史,黄土状土堆积和黑土发育等多种资料表明,我国东北地区的湿润程度或土壤水分含量在５ｋａ ＢＰ以前的早中全新世较低,中晚全新世不能增加,早中全新世最干燥时段出现的＾１４Ｃ年代９－８ｋａ ＢＰ,中晚全新世湿润时期可能是最近的２ｋａ,近现代气候比过去１０ｋａ平均状况湿润。     

Preliminary study on radiocarbon AMS dating of pollen

17 samples were collected from aeolian and lacustrine profiles within the environment sensitive zone of the Loess Plateau, and an experimental method was established which is suitable for pollen extraction from aeolian sediment. A comparative study of pollen dating was carried out using the accelerator mass spectrometry (AMS)¹⁴C dating of known age samples, and then an experiment with the pollen concentrates was performed. The results indicate that pollen that has been deposited simultaneously with sediment in a stable environment can provide reliable ages. This technique will provide a way of improving the chronological framework for the Loess Plateau since the late Pleistocene. The^I4c dating was combined with field investigations, and from the geological record within this zone, evidence was extracted of four major monsoon precipitation changes during the transition from the late Pleistocene to Holocene. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 49894170, 49725308), Chinese Academy of Sciences (Nos. KZ-951-A1-402& KZ-952-S1-419), and State Committee of Science and Technology of China.     

Integrating Stalagmite, Vertebrate, and Pollen Sequences to Investigate Holocene Vegetation and Climate Change in the Southern Midwestern United States

Speleothem carbon and oxygen isotopic records from Onondaga Cave, south-central Missouri, and Beckham Creek Cave, north-central Arkansas, are compared with the Cupola Pond and Oldfield Swamp pollen series from southeastern Missouri and the Rodgers Shelter and Modoc Shelter vertebrate biostratigraphic sequences from central Missouri and southwestern Illinois. Similar, and roughly contemporaneous, shifts between deciduous forest and steppe indicators throughout the Holocene are revealed in each database. These independent proxies record steppe conditions between approximately 9000 and 1500 cal yr B.P. A shift toward lighter speleothem carbon may reflect a change from warm and dry to cool and dry conditions between 4500 and 3000 yr B.P. The sensitive response of speleothem δ¹³C to changes in vegetation emphasizes their importance as paleoclimate records in an area containing few other millenial-scale climate proxies.     

低熟煤中的孢粉与常量元素和微量元素的相关性初探

运用电离耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和X射线荧光光谱分析(XRF),对新疆八道湾煤矿中侏罗统西山窑组煤中的孢粉角质层进行了分析,测定了煤中的常量和微量元素。并对煤中孢粉和共伴生元素进行了回归分析,探讨了微量和常量元素的煤岩学及孢粉学属性,在微量元素与孢粉的煤相学应用方面作了初步尝试。结果表明,成煤的蕨类植物孢子和裸子植物花粉与某些常量元素和微量元素有着很高的相关性;蕨类植物孢子和裸子植物花粉的相对含量在煤中具有互补性,决定了它们与微量元素的关系也具有一定的互补性。