植物生长过程中碳同位素分馏对气候的响应

探讨C4植物的碳同位素组成对气候的响应是碳同位素示踪研究的重要任务。观察了典型的C4植物玉米生长过程的碳同位素效应，结果表明，玉米在其生长季节里碳同位素组成有明显的变化。不同部位的叶片碳同位素组成变化不一样，顶部叶片变化较大，下部叶片变化则相对较小。这种变化受温度、水分和光照强度等多种气候要素的影响。同一株玉米，其顶部的叶片δ^13C值比下部叶片要偏正，而且随着玉米的不断生长，这一现象更加明显，温度和光照强度则是引起这一现象的主要气候因子。     

海桑属花粉在南海晚第四纪地层中的分布及其意义

海桑属(Sonneratia)植物是热带滨海特有的盐滩植物,是气候和环境的指示植物,其花粉可作为滨海相沉积的重要标志。此属花粉在南海南部晚第四纪地层中分布较广,在南海中部的深海盆地,由于海流的影响,也有少量的断续分布,而处于南海北部的香港地区,在晚更新世中晚期的地层中,曾大量出现过。分析海桑属花粉在晚第四纪地层中的分布,对深入研究南海海区的物质来源、古环境和古气候等有着重要的意义。     

南沙群岛海域沉积物古地磁参数对米兰科维奇周期的响应

对南沙群岛海域８７－１１柱样天然剩余磁化强度（ＮＲＭ）及９０－１０３柱样ＮＲＭ、磁化率（ｘ）、剩磁倾角（Ⅰ）等的功率谱分析表明：晚更新世以来该区沉积物的古地磁参数较好地反映了古气候、古环境的变化，响应着古气候变化的米兰科维奇天文学周期；在周期成分中，以地球轨道偏心率周期（ｅ）及岁差周期（ｐ）为主，地轴倾斜度周期（ε）无明显表现，同时获得了与特殊地球位置相关联的岁差半周期成分。研究还表明，古地磁参数存在着明显的对古气候变化的非线性响应，明显不同于开阔大洋；同时，不同的沉积单元，沉积物古地磁参数对古气候变化响应的灵敏度各不相同。     

南沙群岛海域沉积物古地磁参数对米兰科维奇周期的响应

对南沙群岛海域８７－１１柱样天然剩余磁化强度（ＮＲＭ）及９０－１０３柱样ＮＲＭ、磁化氧（Ｘ）、剩磁倾然（Ｉ）等的功率谱分析表明：晚更新世以来该区沉积物的古地磁参数较好地反映了古气候、古环境的变化，响应着古气候变化的米兰科维奇天文学周期；在周期成分中，以地球轨道偏心率周期及岁差周期为主，地轴倾斜周期无明显表现，同时获得了与特殊地球位置相关联的岁差半周期成分。研究还表明，古地磁参数存在着明显的对古气候     

南京老虎山黄土剖面的磁化率及Rb和Rb/Sr对古气候的指示意义

宁镇地区的下蜀黄土记录了古气候变化的丰富信息，作为中国北方风尘堆积的南部边缘相，下蜀黄土在全球环境变化研究中占有重要的地位。以10cm间距系统分析了典型的下蜀黄土剖面-老虎山剖面的Rb,Sr含量和频率磁化率，结果表明，磁化率对冬季风场强度化有较好的指示意义。但在指示下蜀黄土的风化成壤强度方面不很理想；Rb含量可以作为指示东亚冬季风强度的替代性指标；Rb/Sr比可以作为下蜀黄土化学风化强度的替代性指标，Rb/Sr比由剖面下部至上部升高是长江中下游地区12万年以来成壤作用增强的结果。     

南极乔治王岛早第三纪古气候

根据植物化石证据,在早第三纪早、中期,南极乔治王岛地区曾出现过温暖、潮湿的气候,作者认为,当时南半球各板块的相对位置以及由此而引起的洋流的变化,很可能是造成这种温暖气候的主要原因。     

生物标志物IP25在北极海冰变化重建中的研究进展

在全球变暖背景下,北极海冰覆盖面积持续减少,对全球的温盐环流、海洋生物化学过程和气候变化产生了深远的影响,研究北极古海冰的变化可以使我们对北极环境有全面的认识,更准确地预测其未来的变化规律。近十年来,一种新发展的海冰生物标志物IP_(25)(Ice Proxy with 25 carbon atoms)被广泛用于北极及亚北极的海冰重建。IP_(25)是北极冰藻产生的一种高度分化的单不饱和类异戊二烯(HBIs),能够稳定地保存在海洋沉积物中。自从IP_(25)被发现以来,越来越多的研究者对其指示海冰变化的应用进行了深入的研究。本文首先总结了重建古海冰的传统指标和限制性并介绍了IP_(25)指示海冰的原理、由定性到定量的发展以及存在的局限性。然后归纳了利用IP_(25)重建北极地区海冰分布和变化的实例研究,涵盖了北冰洋中心、陆架边缘海、河口以及亚北极地区不同空间海域,跨越了近现代、全新世、第四纪以及中新世不同时间尺度。其中,近现代的海冰重建结果与海冰的卫星观测数据取得了很好的相关性,为古海冰的重建提供了基础;古海冰的重建为数值模拟古气候以及预测未来海冰变化趋势提供了重要依据。     

洞穴滴水、石笋中元素及元素比值对气候环境变化响应的研究进展

滴水/石笋元素是除δ18O和δ13C,研究气候环境变化的又一重要代用指标。外界气候环境变化通过改变表层岩溶带和岩溶含水层中的水文环境,甚至洞穴环境,进而影响元素的溶解、运移和沉淀过程,从而使得滴水/石笋中元素表现一定的变化规律。本文通过分析影响洞穴滴水元素及元素比值变化的因素：元素来源、水—岩相互作用和滞留时间、差异性淋滤、先期碳酸盐沉淀及分配系数的基础上,从元素对岩溶区“二元结构”和极端天气/气候事件响应的角度,探讨了滴水/石笋中元素的气候环境指示意义。取得了以下认识：① 强降水带来的冲刷作用和溶解作用,促进土壤和基岩中元素、胶体和天然有机质（NOM：Natural Organic Matter）等物质在短时间内快速溶解和运移,使滴水中元素含量增加;但随着降水增多带来的稀释作用,使得滴水/石笋中Mg,Sr和Ba等元素含量降低,因此,单一元素的解译较为复杂;② 但基岩/溶液中元素溶解和沉积的差异,导致元素相对含量的变化,使得元素X/Ca比值对外界环境的响应具有同一性,尤其是Mg/Ca和Sr/Ca比值：在干旱条件下,降水减少导致方解石先期沉积（PCP：Prior Calcite precipitation）作用增强,使Mg/Ca和Sr/Ca比值增大。但目前存在着一些问题：① Mg/Ca和Sr/Ca比值变化对强降水事件的响应并不明显,可能与新、老水混合及元素溶解过程中的溶解比例差别不大有关;② 多源、多期混合水源会导致洞穴滴水元素对极端事件响应减弱;③ Mg/Ca和Sr/Ca的变化为解释δ18O的“雨量效应”及“源效应”提供了见解,但元素变化能否反映季风强度的变化,仍有待进一步的研究。基于以上认识,笔者提出开展更加系统的大气—土壤—包气带—洞穴的监测;开展更高分辨率、更长时间尺度的洞穴监测;开展多区域、多洞穴系统对比研究来更加深入地开展洞穴石笋元素研究。     

论冰川颤痕

颤痕是冰川作用地区由冰川携带岩屑做周期性或间歇性运动在冰床基岩和冰碛石表面形成的新月形或弧形破裂形态,特征尺度一般不大于1 m。其主要形成机制类似Riedel构造模式中的（R）剪切破裂和（T）拉张破裂,且遵循脆性破裂原理。根据国内外文献报道和野外考察,从术语学角度将冰川颤痕分为狭义和广义两种。广义冰川颤痕,包括曲锥形擦口（狭义颤痕）、半月形裂口、新月形凿口、新月形裂纹和新月形断口5种。测量统计结果显示,23组新月形断口的排列间距,KS和JB检验均符合正态和伽玛分布（置信度95%）,与岩石节理（破裂）的间距特征一致;25组新月形凿口和35组新月形裂纹的排列间距,KS检验符合正态分布和伽玛分布,JB检验不符合正态分布（置信度95%）。证明颤痕在空间分布上大体保持相等的破裂间距,基本符合饱和模式理论。颤痕的定向性、成组特征具有明确的环境意义,与擦痕、擦面的地貌组合是重要的冰川遗迹判别标志。缺少冰蚀地貌组合的孤立“颤痕”,不具有指示冰川作用的价值。近年报道的山东鲁山没有“颤痕”等冰川遗迹。