河南马沟洞石笋记录的早中全新世气候和环境变化

基于河南省禹州市马沟洞2支石笋(MG-1与MG-40)24个~(230)Th年龄和1988个氧同位素数据,建立了研究区13.1—4.9 ka BP分辨率为2—14 a的石笋氧同位素时间序列。马沟洞石笋δ~(18)O的时间序列揭示季风降水在11.2—9.1 ka BP时段在波动中逐渐增加,9.1—4.9 ka BP季风降水显著波动但无明显长期趋势变化。YD事件、9.3 ka事件、8.2 ka事件记录与其他石笋δ~(18)O记录的一致性揭示末次冰消期—早全新世百年—千年尺度气候突变事件的大范围存在和共同的驱动因子。马沟洞全新世大暖期的δ~(18)O记录中检测出的13个数十年尺度的弱季风事件进一步证实全新世大暖期气候的不稳定性。与大气⊿~(14)C记录、NGRIP冰芯δ~(18)O记录的对比及周期分析揭示,太阳活动引起的太阳辐射变化和北半球高纬气候状况共同影响着亚洲季风的变化,ENSO活动及气候系统内部的相互作用也对东亚夏季风降水产生重要的影响。     

重庆地区石笋δ13C记录的全新世气候环境变化

本文利用重庆市青木关镇狮子洞石笋QM09铀系测年数据和氧碳稳定同位素数据,重建了研究区9.4~0 ka BP的古气候环境演化历史。依据狮子洞石笋δ~(13)C记录变化趋势,将其划分为2个阶段:(1)9.4~3.0 ka BP期间,狮子洞石笋δ~(13)C记录除了在4.2 ka BP附近发生一次短暂的偏重事件外,整体变化比较平缓,石笋δ~(13)C值比较偏轻;同时石笋δ~(18)O值在该期也较为偏轻,暗示了此时段季风强盛,气候温暖湿润,地表植被变化稳定。此时人类活动比较弱,对自然环境的影响小,植被变化主要受自然气候环境的影响;(2)3.0~0 ka BP期间,石笋δ~(13)C记录不再呈现如第一阶段般平稳变动的趋势,在3.0 ka BP时开始波动下降,在经历1.7 ka BP大幅下降后,δ~(13)C便频繁波动大幅升降。石笋δ~(18)O记录显示该时段季风减弱,气候变干,植被退化,土壤水中溶解的CO_2含量减少。加之该期人类活动剧烈,地表自然植被遭到破坏,当地无机环境更多的参与到地下水循环体系中来,使得石笋δ~(13)C逐渐加重。     

重庆黑风洞石笋灰度记录的全新世季风气候变化

基于重庆地区黑风洞石笋HF01的~(230)Th年代数据、灰度数据、氧同位素数据和Fe含量数据,重建了长江中上游地区全新世季风变化历史。结果显示石笋HF01的灰度值主要响应东亚季风变化,石笋灰度序列能够记录东亚全新世季风气候变化历史,即全新世早中期东亚夏季风增强,在6 ka B.P.以后季风逐渐减弱。石笋HF01的灰度序列清晰地记录了一系列的Bond事件,显示石笋灰度值对气候环境变化敏感,是可靠的气候环境信息载体;也进一步证明东亚季风不仅受太阳辐射驱动,还受高纬地区千年尺度的气候变化影响。石笋HF01灰度序列功率谱所呈现的55 a周期与太平洋数10 a尺度涛动(PDO)的50~70a周期一致,45、25、23、22、18、12 a周期接近于太阳活动周期,说明在数十年至百年尺度上东亚季风可能受太平洋涛动和太阳活动的共同影响。     

石笋灰度和同位素对末次冰期气候事件的响应

对石笋多指标的研究有利于全面理解季风气候事件的变化特征和机制。以湖北永兴洞YX55石笋为研究对象,通过高精度U/Th定年和多指标分析重建了65~35 ka B.P.石笋灰度和稳定同位素的变化序列。在65~40 ka B.P.时段,石笋灰度、δ¹³C与δ¹⁸O都呈现出数个千年至亚千年尺度的变化,但δ¹³C变化幅度比δ¹⁸O小得多。这说明灰度和δ¹³C这类代表局域气候的指标,都响应于δ¹⁸O指示的Heinrich（H）事件和Dansgaard-Oeschger（DO）旋回,但响应的程度各不相同。H4期间,石笋δ¹³C和灰度呈现不一致变化：δ¹³C不像在其他H事件一样小幅振荡,而是大幅正偏（相当于其他H事件2~3倍）;灰度则显示出和DO旋回一致的特征。这种δ¹³C/灰度与δ¹⁸O异常响应关系可能的机制是：H4期间季风强度急剧减弱,使得洞穴上覆土壤覆盖率大幅降低,从而削弱或阻止了土壤—岩溶系统的过滤能力,使石笋中杂质含量异常增加。     

云南寻甸中全新世降温事件的石笋同位素记录

通过对寻甸仙人洞X1石笋进行高精度的TIMS-U系测年和碳、氧同位素分析,建立了寻甸地区8000aB.P.以来高分辨率的古气候变化时间序列。研究结果表明,寻甸地区8000aB.P.以来石笋记录的古气候环境变化,大致可分为3个气候期:中全新世8000—5560aB.P.为气候适宜期,显示印度季风由强盛逐渐减弱的趋势,气候温暖湿润期,与太阳辐射增强引起的北半球季风环流加强有关;中全新世中晚期5560—4400aB.P.为季风转变期,显示印度季风减弱并快速退出、萎缩,东亚冬季风加强并快速推进,太阳辐射强度减弱,气候为干冷期;中全新世晚期4400—2000aB.P.,显示东亚冬季风逐渐减弱,东亚夏季风有所增加,气温有所回升,但气候变化的波动大。研究还表明,全新世以来石笋记录的气候变化非常不稳定,在千年尺度上表现为台阶状,在短尺度———百年尺度上呈锯齿状波动。石笋记录的突发性气候波动事件,与冰芯记录极为相似,反映低纬度地区石笋记录的季风气候与高纬度及北极地区的气候具有极好的相关性,这对于认识现代气候系统变化以及对未来十年、百年尺度的气候预测具有重要的科学意义。     

小兴安岭过去500O年的泥炭δ13C记录

小兴安岭植物体中δ13C不仅受区域湿度变化控制,也受温度变化控制.泥炭纤维素的δ13C曲线,较好地响应了小兴安岭地区过去5000年来气候,特别是温度和湿度的演变过程.5.1～3.0 ka BP、3.0～1.8 ka BP、1.8ka BP迄今,小兴安岭经历了3个千年尺度的气候波动,气候演变过程为温暖湿润→温凉较湿→冷凉较湿.在千年尺度的气候波动上,又叠加着百年尺度的气候变化,在3.0 kaBP以来更为显著.相应的,泥炭发育也经历了从富营养、中营养到贫营养阶段.     

铜川地区11.4～1.5 ka B.P.期间黄土地球化学风化特征及其古气候意义

通过对铜川剖面黄土-古土壤地层中常量元素和微量元素的地球化学特征进行分析,结合AMS-~(14)C年代学数据,利用Na/K值、CIA(化学风化指数)、A-CN-K三角图、Bc(退碱系数)、Ki(残积系数)、Rb/Sr值和Ba/Sr值等指标,探讨了该地区11.4～1.5 ka B.P.间黄土-古土壤地层的化学风化特征及其古气候意义。结果表明:(1)Na/K、CIA和A-CN-K三角图等分析指示铜川剖面11.4～1.5 ka B.P.间黄土-古土壤地层处于初等化学风化作用阶段。(2)Bc、Ki、CIA、Rb/Sr和Ba/Sr等指标的变化趋势同黄土-古土壤地层具有很好的对应性,较好的记录了铜川地区11.4～1.5 ka B.P.间的气候变化特征,可以将该地区的气候变化划分为4个阶段:11.4～10.2 ka B.P.气候寒冷干燥;10.2～9.1 ka B.P.温度逐渐上升,气候略温偏干;9.1～4.4 ka B.P.气候温暖湿润;4.4～1.5 ka B.P.气候逐渐转为冷干。(3)元素地球化学参数记录的铜川地区全新世最适宜期为9.1～6.0 ka B.P.,并且在6.0～5.0 ka B.P.期间存在次一级的气候恶化事件。     

三江源地区全新世降水序列集成重建

三江源地区地处青藏高原腹地,是全球气候变化响应敏感区,重建该区全新世降水对理解过去气候变化具有重要意义。目前,三江源地区降水重建以单点为主,难以反映整个区域降水变化。本文通过利用下大武剖面化石孢粉记录,同时搜集该区6处化石孢粉点数据,运用转换函数法和点阵成面回归模型重建三江源地区全新世降水变化记录。结果显示：三江源地区全新世早中期降水高于现代年平均降水,全新世晚期降水开始下降。降水变化可分为3个阶段,12.0～6.5 ka B.P.降水波动增加;6.5～4.0 ka B.P.降水波动下降;4.0～0.5 ka B.P.降水波动幅度较小,与现代基本持平,变化幅度不超过100 mm;降水极端期为12.3 ka B.P.降水最少,较现代低90 mm左右;6.5 ka B.P.降水量达到最大值500 mm左右。本研究提供了三江源地区全新世降水变化记录,为研究三江源地区长尺度降水变化规律提供了参考依据。     

贵州七星洞石笋文石-方解石序列记录的气候变化

文石-方解石型石笋的矿物相变化可能与气候环境变化存在联系,但中国季风区有关此类石笋的古气候研究比较匮乏.本文对七星洞一个文石-方解石型石笋开展了岩石学鉴定和氧、碳同位素组成分析,发现其文石层的出现与δ18O值、δ13C值的显著偏正存在联系,通过对文石形成的可能机制和δ18O、δ13C值变化的一般规律进行综合分析,验证了该类石笋中文石层出现指示气候干旱的论点.将石笋校正后的方解石δ18O序列与董哥洞δ18O记录进行对比,发现七星洞石笋QXZ文石层指示的干旱事件与董哥洞记录中的弱季风事件存在一定的对应关系,因此,研究该类型石笋的矿物相变化对于全面认识研究区季风变化历史具有重要意义.     

地球化学元素记录的沂河中游16.9~4.7 ka BP气候变化

临沂商品城剖面记录了末次冰消期至中全新世沂河中游的气候环境变化,其地球化学元素的古环境意义显著。分析表明末次冰消期至中全新世沂河中游的古气候环境经历了5个阶段:(1)16866～13630cal a B.P.气候回暖但仍以冷湿为主;(2)13630～10440cal a B.P.气候变冷变干,并记录到了YD气候事件;(3)10440～8670cal a B.P.暖湿气候显著;(4)8670～6420cal a B.P.冷暖波动仍以暖湿为主;(5)6420～4698cal a B.P.稳定的暖干气候环境。     

利用Rb/Sr值、有机碳氮同位素及14C重建贵州喀斯特地区古环境变化

本文利用碳酸盐岩风化剖面土壤中Rb/Sr值、有机碳氮的稳定同位素值(δ~(13)C_(org)和δ~(15)N_(org))并结合~(14)C定年结果,讨论了贵州黔西南喀斯特地区晚更新世以来的植被和气候变化情况。结果表明:(1)晚更新世以来,研究区气候在千年尺度上经历了多个冷热、干湿循环过程,植被以C4植物为主;(2)研究区在14 750 a BP时期可能发生过较为极端的气候事件;(3)Rb/Sr值和δ~(13)C_(org)值可以用来指示古环境变化情况,高Rb/Sr值和高δ~(13)C_(org)值指示湿热气候,低Rb/Sr值和低δ~(13)C_(org)值指示干冷气候。     

梵净山世界自然遗产地全新世以来的古气候变化

全新世是距离人类最近的间冰期,其气候变化受到广大学者的关注。中国东亚季风区全新世以来的气候变化对于揭示全球气候变化的驱动机制、预测未来气候变化具有重要意义。本研究通过对地处西南季风与东南季风过渡区的贵州梵净山世界自然遗产地九龙池湿地冰蚀湖相沉积JL15柱芯样品剖面孢粉、烧失量、碳氮含量的分析,结合加速器质谱(AMS)14C测年结果,建立了该地区全新世以来的古环境演变序列。结果表明,梵净山地区全新世以来经历了冷干期、过渡期、暖湿期、暖干期和冷干期5个阶段,其中第Ⅲ阶段(8. 0～4. 6 cal ka BP)可能为全新世大暖期的鼎盛期。总体而言,全新世早中期由干冷转为暖湿,后期气候逐渐转为寒冷干燥,但存在变暖的趋势。JL15柱芯共记录了全新世以来5次较明显的降温事件:2. 6、3. 4、4. 2、9. 4和10. 0 cal ka BP,其中与北大西洋浮冰碎屑(IRD)事件有联系的是4. 2和9. 4 ka事件。与西南地区其他气候记录相似,梵净山JL15柱芯所反映的冷事件与IRD事件存在一定联系,但也存在差异性,这可能与全球气候变化驱动机制的复杂性有关,需要后续研究的进一步探讨。     

贵州七星洞石笋记录的最近2300年气候和环境变化

基于贵州都匀七星洞石笋(QX-3)8个~(230)Th年代数据和414个δ~(18)O数据建立了研究区过去2360年、分辨率约为5年的石笋氧同位素时间序列。七星洞石笋QX-3δ~(18)O记录与灰度记录高度相关,表明石笋灰度值的变化亦可作为重建古气候和古环境的一个替代指标。功率谱分析显示石笋QX-3δ~(18)O序列具有显著的24~20 a和12~10 a周期,与树轮Δ~(14)C周期有很好对应,为太阳辐射驱动气候变化假说提供又一重要证据。亚洲季风区万象洞、黄爷洞、和尚洞、七星洞和董哥洞的δ~(18)O年代序列曲线对比显示,在长时间尺度上各洞穴的δ~(18)O记录均表现出较一致的气候环境变化特征;但在百年到数十年尺度上存在一定差异,这可能指示了区域降水对亚洲季风变化的响应差异。     

云南拱王山地区全新世以来的环境变化记录

对云南小江流域拱王山狐狸房峰南北两侧的老碳房(海拔3 597 m)及石板塘(海拔3 689 m)冰川湖泊沉积剖面进行地球化学元素和孢粉分析,结合14C年代,探讨了研究区全新世以来的气候环境。结果表明,该区全新世主要经历了6次较明显的气候波动,即8.4~7.7 ka气候凉湿;7.7~6.5ka气候冷湿;6.5~4.7 ka气候冷干;4.7~2.1 ka气候凉湿;2.1~1.0 ka气候温湿;1 ka至今气候以暖湿为主。此分析结果反映了本区全新世以来各个不同时段的气候变化与东南季风、西南季风的双重影响印记,与目前中国全新世新冰期与高温期交替及其气温变化规律有一定的耦合与差异。     

西南地区全新世气候变化概述

本文较为系统地分析了西南地区石笋、泥炭和湖泊沉积物等自然记录恢复古气候的其本原理,概述了西南地区全新世(近万年来)气候变化研究的主要进展。鉴于西南地区古气候研究的现状,未来应着重加强三个方面的研究:1)加强石笋、泥炭和湖泊沉积物等代用指标记录气候变化的机理研究,建立更为有效的古气候定量/半定量重建方法;2)加强高分辨率、多指标的综合对比研究,揭示重大气候变化事件(如8.2 ka事件4、.2 ka事件和小冰期等)的性质及其对西南地区生态环境的影响;3)加强不同区域气候变化的对比研究,为揭示气候变化驱动力和合理预测西南未来可能出现的气候变化提供科学基础。     

中晚全新世泰国湾Chanthaburi海岸Welu河口区沉积物的敏感粒级组分及其对季风气候变化的指示意义

对泰国湾Chanthaburi海岸Welu河口区三根沉积物柱样（WLE08、WLE10和WLE12）进行了²¹⁰Pb测年分析、AMS¹⁴C测年分析和粒度分析。粒度分析结果表明,研究区三根柱样的沉积物类型均属于粘土质粉砂,包含部分贝壳及生物碎屑,分选差,呈正偏态,属于中晚全新世以来形成的沉积物。通过粒级-标准偏差方法对沉积物敏感粒级进行提取,每根柱样各获得两个敏感粒级,分别为S_A1和S_A2、S_B1和S_B2以及S_C1和S_C2。将S_A2/S_A1、S_B2/S_B1以及S_C2/S_C1作为中晚全新世以来亚洲夏季风相对强度变化的替代指标,比值升高可以指示夏季风强度增强,反之则减弱。结合测年结果得出研究区的亚洲夏季风自中晚全新世以来经历了强盛-减弱-增强-减弱-稳定-波动的过程。其中,8.5～6.5 cal.ka BP期间S_C2/S_C1值较高,表明该时期处于亚洲夏季风强盛期,6.5～3 cal.ka BP期间S_B2/S_B1值较低且变化较小,表明该时期亚洲夏季风处于较弱的稳定期,而1.5 cal.ka BP以来S_A2/S_A1值有升高趋势表明亚洲夏季风在这一时期有所增强。此外,在8.2 cal.ka BP期间敏感粒级S_C2/S_C1值急剧下降,表明夏季风存在一次较大的衰弱期,响应了8.2 cal.ka BP全球范围的气候突变事件,这与阿曼石笋和董歌洞石笋δ¹⁸O记录所显示的结果相一致,体现了气候变化具有区域性乃至全球性的联系。     

红原泥炭腐殖化度记录的全新世气候变化

腐殖化度作为气候代用指标首次用于我国泥炭的古气候研究 ,较好的记录了红原地区全新世的气候变化。对红原泥炭14 C测年和腐殖化度分析 ,获得了距今 12 0 0 0年较高分辨率红原地区气候变化记录 :11.815～ 10 .9kaB .P .,气候干冷 ;10 .9～ 5 .6kaB .P .,气候湿暖 ;5 .6～ 3.9kaB .P .,气候干冷 ;3.9～ 1.7kaB .P .,气候干冷、湿暖波动 ;1.7～ 0kaB .P .,气候干冷。总体而言 ,大约 5 .6kaB .P .是红原地区由早中全新世的湿暖气候向晚全新世干冷气候变化的转折点。同时 ,红原泥炭记录的降温事件在北半球具有普遍性 ,反映了青藏高原对全球气候变化的响应。     

金丁剖面MIS3阶段黄土地层记录的温湿气候特征初步研究

通过对黄土高原中北部金丁镇马兰黄土中磁化率、Rb/Sr、全铁含量(TFe)与化学蚀变指数(CIA)等气候指标测试分析,并结合光释光年代学数据,着重地探讨了金丁剖面黄土地层记录的MIS3阶段气候变化特征。研究表明,金丁剖面MIS3阶段总体气候特征温湿,冷暖气候频繁波动,可进一步划分为5个阶段:51.6~44.9ka B.P.,弱温湿;42.0~39.9ka B.P.,中等温湿;37.4~27.8ka B.P.,相对强温湿;以及44.9~42.0ka B.P.和39.9~37.4ka B.P.两个冷干期。金丁剖面MIS3温湿气候成因机制的初步探讨认为北半球太阳辐射量增加导致的增温作用更直接,而高纬驱动与低纬过程耦合作用机制尚待开展进一步研究工作。     

青藏高原中晚全新世人类活动的孢粉记录

利用孢粉记录追踪过去人类活动历史及其环境效应的研究较少。本文选取青藏高原28处地层化石孢粉序列,采用直接提取和集成方法获得568条具有年代的伴人孢粉（禾本科、石竹科、杨属、十字花科、委陵菜属、车前属、紫菀属、藜科、狼毒属）数据,经标准化处理后建立高原4个分区的人类活动指数。同时结合本区已有研究资料,探讨了中晚全新世以来的人类活动历史。研究表明：（1）Ⅰ区东北区,6.0~5.3 ka B.P.早期人类已开始活动,但低水平的生产方式对植被影响较弱;5.3~4.5 ka B.P.人类活动得到扩展,环境效应开始显现;4.5~3.5 ka B.P.人类活动强度明显增强,加剧了对植被的破坏;3.5~2.0 ka B.P.随着人类活动的进一步加强,导致过度放牧、森林面积减少及风沙活动增强。（2）Ⅱ区东南区,5.0 ka B.P.左右人类活动的环境效应开始显现;4.5~3.5 ka B.P.植被受人为干扰显著;3.5~2.0 ka B.P.人类活动扩张至高海拔地区,对植被影响范围随之扩大;（3）Ⅲ区西南区,5.7~4.5 ka B.P.农业生产活动开始且得到发展,环境效应逐渐凸出;4.5~2.0 ka B.P.人类活动进一步增强,对植被影响亦进一步加剧;（4）Ⅳ区西北无人区,受资料所限并未充分讨论,但已有研究表明,全新世早中期本区已有人类进行狩猎采集活动。     

泾河中游将军村全新世剖面中钾素的地球化学特征及古气候意义

通过对泾河中游将军村全新世黄土地层中钾素、低频质量磁化率、频率磁化率、Rb/Sr与年代学综合分析,着重探讨了黄土中钾素的地球化学特征及其所揭示的古气候变化。研究表明：（1）速效钾、缓效钾具有很明显的古气候指示意义,可作为衡量东亚夏季风强弱的一种敏感参数或代用指标,并且对微弱的古气侯波动反映更灵敏。（2）近万年来将军村剖面所经历的古气候变化特征：早全新世（11.20—8.05 ka BP）气候逐渐趋于相对暖湿,但气候冷干/暖湿波动频繁交替;中全新世（8.05—3.10 ka BP）气候适宜;晚全新世前期（3.10—2.00 ka BP）气候偏凉干;晚全新世后期（2.00 ka BP—至今）气候再度转为偏暖湿。（3）将军村剖面全新世气候适宜期是渐变形成的,但大暖期却在约3.10 ka BP时以气候突变形式终结。