陕西耀县全新世晚期黄土地层中煤炭颗粒记录的人类活动

在黄土高原地区,全新世晚期的黄土-古土壤地层,不仅记录了自然环境变化的信息,而且保存了大量的早期人类活动的信息[1]。因此,在全新世黄土高原的古环境研究中提取、区分自然环境变化信息与人类活动记录,是研究早期人类活动与区域资源环境关系的重要内容。     

110ka来洛川黄土地层中蜗牛化石记录与环境因子分析

通过分析洛川黄土剖面S1以上地层118个样品的蜗牛化石,划分出6个蜗牛化石组合带。对22个蜗牛化石种类的数据进行分析,选取了6个环境意义明确的主因子。结果表明:约110ka以来,洛川古气候长周期变化具有冷干、暖湿交替演化的总体趋势。但即使在古气候总体趋势呈现干冷的时期,也会阶段性地出现短期的、季节性的湿润环境。文中对影响各类环境因子变化的因素做了初步的讨论。     

C3、C4植物及其硅酸体研究的古生态意义

本文概述了C₃、C₄植物生理、生态学意义、地理分布及其相应的植物硅酸体形态,进一步讨论了C₃、C₄植物硅酸体形态在我国表层土壤中的分布规律及生态学意义。最后,对洛川黑木沟全新世黄土剖面中C₃、C₄植物硅酸体形态变化特点做了分析,表明地层中典型的C₃、C₄植物硅酸体形态,作为古植物的直接证据,可以较准确地反映古植被、古环境的变化规律。     

黄土高原秦安中新世黄土-古土壤序列的蜗牛化石初步研究

通过对秦安中新世黄土-古土壤序列蜗牛化石的初步调查研究表明, 在距今22~6.2 Ma期间长达近16 Ma的黄土-古土壤沉积发育过程中, 无论黄土还是古土壤地层中都保存有较丰富的蜗牛化石种类, 目前发现的15种蜗牛化石全部是陆生种类, 化石个体保存完整, 为原地埋藏的种群, 未发现水生的种类, 多数为第四纪黄土-古土壤序列中的常见种类, 可划分为冷干和温湿两个生态类群, 冷干类主要见于黄土地层中, 温湿类主要分布于古土壤地层中. 自中新世至第四纪期间, 蜗牛化石Metodontia(间齿螺)类和Cathaica(华蜗牛)类的属种具有明显的演化趋势, 新的种类的出现和演化与这一时期大的气候环境的改变在时代上有较好的一致性, 反映了蜗牛生态种类对全球/区域性环境格局变化的响应. 初步研究结果表明, 中新世黄土-古土壤序列与第四纪黄土-古土壤序列有着相似的沉积背景. 研究结果为秦安中新世黄土-古土壤序列沉积环境、气候演化等提供了生物化石证据.     

甘肃西峰红粘土地层中蜗牛化石记录的古气候变化周期

米兰科维奇理论从地球轨道要素周期性变化驱动气候波动的角度出发,对第四纪时期古气候的周期性特征做出了成功的解释。近年来对更长尺度的贝加尔湖古气候记录的研究结果表明,晚中新世-上新世的气候变化具有40ka的周期性变化,气候环境演变和太阳辐射量的变化密切相关[1,2]。古气候的周期性演化研究要求研究材料具有较准确的时间标尺、连续记录的地层和较高的样品分辨率。中国黄土高原地处中纬度地区,对太阳辐射的变化比较敏感,保存连续完整的晚第三纪风成沉积为研究长尺度的气候变化周期提供了可能,但限于一些气候代用指标在晚第三纪地层中的适用性,古气候变化周期方面的研究还比较少。     

黄土高原和南海陆架古季风演变的生物记录与Heinrich事件

宝鸡黄土中0.15Ma以来植物硅酸体研究表明,年均温度、1月份和年均降水量的变化与深海氧同位素变化有很好的一致性,而7月份降水量的变化与印度洋反映季风强弱的粒度变化相类似。南海陆架孢粉研究发现,14700-13900aB.P.和22900一20600aB.P.气候变冷期与北大西洋沉积物中H1、H2变冷事件存在成因上的联系。全球冰量通过冬季风等因素在“轨道尺度”上可能影响了夏季风对特定地区的控制时间,从而控制了黄土区气候的年均状况,但没有影响夏季风固有的变化周期和振幅。由低纬夏季太阳辐射控制的夏季风以其准20000a周期叠加在冬季风所具有的准0.1Ma周期上。冬、夏季风的演化行为具有较强的相对独立性,冬、夏季风同时减弱或增强的情况是存在的。Heinrich事件在东亚地区不仅影响了冬季风而且影响了夏季风。     

黄土高原及周边地区间齿螺(Metodontia)种类的数量分布及其温度和降水量最适范围的定量估算

间齿螺(Metodontia)是我国现生陆生蜗牛的常见属, 也是黄土地层中常见的蜗牛化石, 汉山间齿螺(Metodontia huaiensis)和烟台间齿螺(Metodontia yantaiensis)是该属的两个常见种。我国现生间齿螺的地理分布调查取得了丰硕的成果, 为间齿螺化石作为夏季风气候变化的代用指标提供了依据, 但对现生间齿螺的数量分布和生态因子最适区域, 还缺少系统的研究, 限制了对间齿螺古生态古气候意义的深入理解。通过对黄土高原及周边地区356个表土蜗牛组合的研究, 揭示了间齿螺及其优势种的数量分布与气候参数的关系, 以及与经纬度和海拔高度的关系, 并利用加权平均方法定量估算了汉山间齿螺和烟台间齿螺的温度和降水量最适范围。结果表明, 在我们的研究区域内, 含量大于20% 的间齿螺, 主要分布在年均温大于11℃、年降水量550~850mm的地区, 36°N以南、110°E以东的地区, 海拔在750m以下的地区; 含量低于10% 的间齿螺, 在年均温5~15℃、年降水量380~700mm的地点都有分布, 主要分布在 33°~40.5°N、103.7°~117.5°E范围内, 海拔在2000m以下的地区; 年均温低于5℃、年降水量低于380mm的地区, 海拔2000m以上的地区, 基本上没有间齿螺生长; 汉山间齿螺和烟台间齿螺年均温度最适范围分别为10.2~14.1℃左右和8.9~14.0℃左右(实测值与推导值R2=0.70, 推导误差RMSEP=1.99), 年降水量最适范围分别为530~800mm左右和470~750mm左右(R2=0.81, RMSEP=90.87)。上述结果为间齿螺的古生态古气候研究和物种多样性保护提供了基础生态数据。     

植物微体化石分析揭示阿敦乔鲁遗址古人生存策略

新疆地区是史前游牧文化与农业文化交融的重要区域,而地处新疆西天山地区的阿敦乔鲁青铜时代遗址,是古代人类活动、文化发展与演化过程的重要时空节点。但是目前对该遗址古人生存策略,尤其是对于当时人们的饮食结构和遗址的季节性使用的认识,存在不同观点。本研究通过对阿敦乔鲁遗址中房址内堆积物、羊粪化石以及遗址周边现代羊粪、自然地层进行植硅体、孢粉分析,发现了农作物植硅体以黍（Panicum miliaceum）和麦类作物的稃片为主,遗址使用后期出现少量的粟（Setaria italica）,揭示了该遗址农作物组成以黍、大/小麦（Hordeum spp./Triticum spp.）为主,兼有粟的混合结构。在秋季（9月份）采集的现代羊粪中,孢粉种类（24个科/属）和浓度（平均65533粒/g）显著高于羊粪化石的孢粉种类（9个科/属）和浓度（平均27189粒/g）,且现代羊粪以蒿属（Artemisia）植物（7~10月开花结籽）花粉为主（平均54.95%）,羊粪化石中蒿属植物花粉仅有19.20%。来自早熟禾亚科（Pooideae）种子稃片的植硅体,在现代羊粪中的含量（平均3.62%）显著低于在羊粪化石中的含量（平均13.84%）,羊粪孢粉和植硅体分析结果,揭示了阿敦乔鲁遗址羊类放牧时间应该处于花期结束后,植物已结籽的秋-冬季节,为阿敦乔鲁遗址冬季牧场的性质提供了植物学证据。同时房址内火塘、活动面和储藏间的堆积中植硅体组合与羊粪化石植硅体组合接近,暗示了羊粪可能被大量收集储藏,作为主要的铺垫物和冬季燃料使用。研究结果对于深化青铜时代以来新疆西天山地区古人生存策略、食物结构等的认识具有重要的推动作用。

     

夏季风降水对黄土高原现生蜗牛壳体碳酸盐氧同位素组成的影响

为了深入了解黄土地层中丰富的陆生蜗牛壳体碳酸盐化石氧同位素组成的气候环境指示意义,文章对黄土高原典型气候带的现生蜗牛壳体文石氧同位素进行了测量。结果显示:高原半干旱地区蜗牛壳体氧同位素组成相对于半湿润地区显著富集δ18 O;壳体δ18 O值与夏季降水量具有密切负相关关系。对照黄土高原气候特征以及夏季风降水氧同位素组成和降水量的关系,认为:1)夏季风降水δ18 O丰度是影响蜗牛壳体氧同位素组成变化的主要因素;2) 进一步研究黄土沉积物中蜗牛壳体化石氧同位素组成对重建黄土高原夏季风强度变化的历史具有重要的意义。