古新世-始新世暖期北半球野火演化研究

古近纪是现代气候和植被形成的关键过渡期, 而野火活动与气候、植被和碳循环等存在耦合关系。开展古新世-始新世(66~34 Ma)3个特征暖期, 即古新世-始新世极热事件(PETM, 约55.9 Ma)、早始新世气候适宜期(EECO, 53.3~49.1 Ma)、中始新世气候适宜期(MECO, 约40.5~40.1 Ma)的野火活动研究, 对于揭示气候和植被变化特征及其影响具有重要意义。本研究基于蒙古高原南部二连盆地古新世-始新世野火记录, 并结合北半球该时段其他12个地点的野火研究数据, 从长尺度地质记录视角, 重建北半球野火活动特征与演变, 并探讨其驱动机制。研究结果显示古新世-始新世不同特征暖期野火发生规模和强度存在差异, PETM极端暖期较EECO和MECO暖期野火强度更大, 但不十分显著。古新世-始新世暖期并没有持续的、大规模的野火发生, 呈现"低野火状态", 总体不支持强调燃烧活动影响全球碳循环的"野火假说"。通过野火发生与温度、降水、植被以及CO2浓度等环境因子之间的关系分析, 对"古近纪低火谜题"进行初探, 认为古新世-始新世气候的季节性并不分明, 较短的干季不利于可燃"燃料"和潜在火源的形成, 很可能是新生代早期"低野火"的主因。     

甘肃河西走廊早期冶炼活动及影响的炭屑化石记录

炭屑化石的显微结构研究是根据木材的解剖特征（组成木材的细胞与组织的形态和排列方式）确定燃烧植物的类型,重建古植被和古环境,探讨人类活动对环境的影响。火石梁和缸缸洼青铜冶炼点位于河西走廊西北部、黑河流域下游巴丹吉林南缘沙地中,散布了大量的炭屑化石遗存。通过炭屑化石3个切面（横切面、径切面和弦切面）显微结构特征研究,比对现代切片标本和木材解剖图版,识别和确定炭屑化石的木材种属,确定 2100～1860BC期间的青铜冶炼所用木材为柽柳、杨属、柳属、蓼科4种乔灌木植物,火石梁和缸缸洼地区大量乔、灌群落生长要比目前荒漠生态环境优越的多。先民的青铜冶炼活动导致乔木和灌木植物被大量砍伐,植被盖度急剧降低,对生态环境产生重大影响,是1900BC左右杨属、柳属和蓼科乔灌木植物基本消失的主要原因。     

甘肃西山坪遗址生物指标记录的中国最早的农业多样化

通过花粉、农作物种子和植硅石等农业活动生物指标记录研究, 结合高精度AMS14C测年, 重建了甘肃西山坪遗址5250 ~ 4300 cal a BP时段的农作物类型和农业栽培特征. 5100 cal a BP以来农业活动增强, 5070 cal a BP出现中国西北最老的稻作农业遗存. 4600 cal a BP左右针叶林突然消失和栗树扩张是先民选择性砍伐针叶树, 保留并栽培栗树的结果. 西山坪遗址4650~4300 cal a BP期间种植有粟、黍、水稻、小麦、燕麦、青稞、大豆和荞麦等8种粮食作物, 囊括了东、西亚2个农业起源中心的主要作物类型. 不仅证实小麦和燕麦早在4650 cal a BP已传播到中国西北地区, 也揭示了中国最早的农业多样化可能出现在新石器时代的甘肃天水地区.     

中更新世以来华北平原植被演化及其气候响应

中更新世以来气候转型与陆地植被生态系统演变是近年来全球变化研究领域关注的热点问题。基于华北平原东部G3孔上部的孢粉分析结果、磁性地层年代,对中更新世以来华北平原植被演化及其气候响应过程进行研究。结果显示华北平原地区近1.6Ma以来植被演化可分为4个阶段:1.6~1.2Ma为密度较高的暖温带针阔叶混交林,1.2~0.7Ma为开阔的暖温带落叶阔叶林,0.7~0.3Ma为阔叶疏林草原,0.3Ma以来为暖温带落叶阔叶林。华北平原地区中更新世植被转型期对应O同位素36阶段,显示转型开始发生于1.2Ma,与全球中更新世转型期对应良好。其主要特征表现为林地减少,针叶林比例下降,藜科、蒿属、禾本科等草地面积显著增加。0.7Ma前后华北平原林地进一步退化,区域植被由原来的落叶阔叶林向疏林草原转变,0.3Ma后区域乔木比例可能有所回升。周期性气候变化对植被的影响在花粉谱中也有一定显示,1.2Ma之前主要表现为植被林地类型的交替发展,而1.2Ma则主要表现为草原与森林交替发展。     

黄土高原南部下河遗址全新世中期的植被与气候:基于木炭化石记录

基于黄土高原南部白水县西固乡下河西村下河遗址木炭化石记录的系统分析并结合高精度AMS~(14)C测年,重建了研究区5050~4870cal.aB.P.时段植被特征和古气候要素值。研究结果显示全新世中期沟谷地带发育以栎、青冈为主的阔叶林地,其中包括柿树、枣树等经济型林木。通过所鉴定的10个乔木植物种属的共存因子法分析,获得白水下河地区(35.14°N,109.69°E)5050~4870cal.aB.P.时段的气候要素值。年均温(MAT)为12.9℃,比现在高约1.5℃;年均降水量(MAP)为758.4mm,比现在高约180mm;与现今秦岭南麓东部的陕西镇安地区(33.45°N,109.16°E)的气候环境相当,可能指示了气候带向北纬推移了约1.7°。     

新疆新塔拉遗址农业活动特征及其影响的植物指标记录

本文选择新疆中部新塔拉剖面为研究对象,运用炭化种子和花粉等植物指标,对新塔拉先民农业活动及其环境效应进行了探讨。新塔拉小麦炭化种子直接测年为3682~3921cal.aB.P. ,指示新塔拉地区早在3800cal.aB.P.左右已有小麦农业,与古墓沟小麦遗存相当,早于小河墓地小麦遗存。研究显示新塔拉在3600~3900cal.aB.P.之间农业活动以小麦种植为主,黍作为辅。新疆地区干旱气候条件下,农业活动尤其是灌溉农业可导致土地盐碱化加剧。土地盐碱化可能是新塔拉地区3600cal.aB.P.以后农业活动减弱的主要原因。     

MIS3阶段以来沙漠/黄土过渡区植被演替及其对气候变化的响应

选择沙漠/黄土过渡带姬塬、和林格尔两个地点的黄土-古土壤剖面开展较高分辨率花粉记录研究,重建MIS 3以来植被演替及其对气候变化的响应.黄土高原北部MIS 3阶段以来植被经历了4个主要阶段:MIS 3阶段早-中期气候较温湿,植被为疏林草原类型;MIS 3晚期-末次盛冰期为荒漠草原植被类型;末次冰消期为干草原植被类型;全...     

黄土花粉分析的筛析——重液综合法

高分辨黄土花粉研究可以揭示黄土高原植被演变规律,探讨古气候、古生态格局,提供人类活动及其环境效应信息。筛析-重液综合法以黄土花粉筛析法和重液法的实践为基础,是为满足高分辨率黄土花粉研究需要的新方法。该方法主要使用花粉筛析分析器过滤细粒物质,减轻30%的样品量,减少粘土等细粒物质的粘滞和吸附作用;采用不同类型重液分阶段提取花粉,增强花粉收集率,提高花粉的清晰度。与已有的黄土花粉分析法相比具有以下优点:(1)花粉获取率高,丢失少,花粉种类多,信息量丰富;(2)花粉底样清洁,花粉易鉴定;(3)样品需求量适中,分析流程短;(4)不使用有毒化学药品且分析成本低。     

末次冰消期内蒙古东部气候不稳定性:布日敦湖花粉记录

内蒙古东部植被是我国北方重要的生态系统屏障,东亚夏季风降水变化是影响当地水资源分布、植被演替、农牧业经济发展的重要因素。为了更好预测未来季风边缘带植被景观、降水变化趋势和评估干旱事件可能产生的影响,需要在该区域开展更多地质增温期历史相似型研究。本文选择生态系统脆弱、对夏季风变化响应敏感的内蒙古东部布日敦湖作为研究点,通过钻取长386 cm的湖泊沉积物并选取底部厚度176 cm（386~210 cm）,分析其中的花粉指标,结合高精度AMS ¹⁴C测年,来重建该地区末次冰消期高分辨率植被演替过程和降水不稳定性特征。结果表明,布日敦湖岩芯386~210 cm沉积物年代跨度为14918~10693 a B.P.。湖泊周围植被在14918~14167 a B.P.为以蒿属、禾本科等草本植物为主的草原景观;而在14167~12695 a B.P.,以桦属为代表的先锋树种出现在湖泊西部山地丘陵区,并逐渐发展成为以桦属为建群种的温带落叶阔叶林;12695~11505 a B.P.,桦属和其他阔叶乔木明显减少,湖泊西部地区植被迅速退化为开阔的疏林草原景观;11505~10693 a B.P.,植被逐渐恢复为与现今类似的森林草原交错生长群落。乔木/非乔木花粉含量比值（AP/NAP）和主要陆生植物花粉百分比主成分分析（PCA）结果说明,研究区植被演替主要受降水控制。将该结果与沉积相、沉积速率变化相结合,证明14512 a B.P.布日敦湖流域内降水突然增加,在14512~12695 a B.P.期间气候最为湿润,并伴随3次百年尺度降水波动事件。而12695 a B.P.时降水迅速减少,在12695~11505 a B.P.发生千年尺度干旱事件。布日敦湖地区降水变化总体趋势与北方季风边缘带其他高分辨率湖泊记录相似,但内部结构存在一定差异。在年代误差范围内,降水突变与北高纬博令-阿勒罗德（BA）间冰阶和新仙女木（YD）冰阶温度异常事件发生时间相一致。北半球夏季太阳辐射岁差周期变化、北大西洋经向反转环流（AMOC）循环速率、西风急流强度和位置等均可能导致西太平洋副热带高压位置异常偏移,进而影响东亚夏季风北部边缘带降水变化。