风尘沉积的磁学参数与环境意义

以磁化率、频率磁化率为代表的一系列磁学参数被广泛用于环境变化研究中。然而,关于磁学参数的环境意义尚存在较多的争论。结合前人研究成果,对中国南北方风尘沉积磁学参数应用成果进行了对比分析。结果表明:不同类型风尘沉积的磁化率含义存在差异,并且具有一定的地带性。黄土与古土壤磁化率高低差异具有地域性,不同纬度、不同气候、不同环境条件下黄土、古土壤磁化率所记录的环境信息含义差别较大,存在风速变化、成壤强弱和物源差异等多种形成机制;新近纪红粘土与黄土具有不同的形成环境,但其磁参数可以反映成壤作用的强弱,进而指示新近纪夏季风的变迁;以下蜀土和加积红土为代表的中国南方的风尘沉积磁学参数的变化与气候变化相关联,磁化率记录了成壤环境的差异,特别是土壤水分的不同。因此,在亚热带地区,用磁化率作为记录古气候冷暖变化的代用指标不能简单照搬其他区域的模式。     

晚更新世以来萨拉乌苏河流域主元素的地球化学特征及古环境意义

通过萨拉乌苏河流域下游酒坊台剖面较高精度的主元素氧化物及比值分析,结合测年结果,恢复了流域内晚更新世以来气候环境演化历史,指示了冰期一间冰期旋回在该区有很好的沉积响应.尤其是末次间冰期对应的萨拉乌苏组,各主要指标与深海氧同位素5阶段(MIS5)有明显的对应关系.同时,针对剖面中主元素的地球化学特征,指出古地理特征、气候条件、元素的赋存状态对流域内地球化学特征有明显影响.     

青藏公路沿线风砂堆积的成因及其环境意义

青藏公路沿线发育着三个时期的风砂堆积物。其成因主要是寒区特殊的表生作用——广义的寒冻风化作用。盖砂层对于辐射平衡、热量平衡、水份状况、植被条件、冻土生存以及其本身和相邻地区的环境都有着重大的意义。     

罗布泊湖心区近地表层微量元素分布及其环境意义

罗布泊湖心区近地表层微量元素分布特征为:同类元素的含量变化趋势基本一致,如较稳定元素Ti、Cr、Co、N i,在中部60-250cm层段含量高,但有所波动;活动性中等的Cu、Pb、As其变化则以198cm为界,上段含量少、变幅小;另外还有些元素在上段相应层位中缺失,如Nb在24-48cm和78-150cm段、Zr在36-42cm和78-144cm段缺失。微量元素含量的分段与岩性的变化基本一致。不同时段离子类型、含量以及微量元素的差异在一定程度上反映相应阶段的环境特征。     

恢复晚更新世以来中国北方地区的古相对风速

风速越大,黄土的沉积通量越大。因此研究距今15万年以来中国北方干旱半干旱地区的古相对风速的时空变化,为古风场的重建提供依据。结果表明,在空间变化上,古风速自西向东逐渐减小。在时间变化上,晚更新世以来各剖面所反映的风速有较大差异,冰期的古相对风速是间冰期的1.54-2.32倍(塔勒德剖面是1.55倍、盘子山剖面是1.75倍、延长剖面是1.54倍、库伦沟剖面是2.32倍),古相对风速的时空变迁反映了各区域独特的地形和气候控制系统。     

向海尖底泡沼泽沉积物磁化率特征及其环境意义

以吉林省向海自然保护区尖底泡沼泽湿地为研究对象,通过210Pb,137Cs建立高分辨率年代序列,并结合沉积物粒度指标,分析沉积物粒度与磁化率变化的相关性,对向海近几百年的环境变化进行探讨.结果表明:历史时期内陆沼泽沉积物频率磁化率反映的向海气候变化可划分3个阶段,并与粒度的分析结果基本一致.沼泽沉积物磁化率可以作为恢复历史时期环境变化的指标之一.     

古代黄河中游饥荒与环境变化关系及其影响

通过对地方灾害史料收集整理,统计出黄河中游近2000年来共发生了306次饥荒。分析表明:饥荒的发生与气候变化、自然灾害以及环境变化之间有显著的关系。主要表现为:气候寒冷时期,农业生产受到影响,饥荒发生频率较高;气候温暖时期,农业生产发展,饥荒发生频率较低。历史上严重的自然灾害常常引发饥荒,尤其是旱灾与饥荒的发生关系最为密切。历史时期黄河中游环境的恶化也是饥荒发生的重要原因。频繁发生的饥荒对社会经济及城市发展建设都造成一定的影响。     

青海湖布哈河口沉积物粒度特征及其环境意义

以青海湖西北部布哈河口湖泊沉积物为研究对象,用激光粒度仪对其进行粒度分析,并用137Cs定年法测定了该区沉积速率。结果表明:沉积物的粒度特征随着水动力条件的波动呈有规律的变化。QH06和QH08的深度堆积速率分别是0.137 cm·a~(-1)、0.078 cm·a~(-1),质量堆积速率分别是0.105 g·cm~(-2)·a~(-1)、0.030 g·cm~(-2)·a~(-1)。靠近湖岸,137Cs通量较大,沉积速率较大,分选性也较好。结合粒度特征分析得出,青海湖西北部布哈河口气候变化分为3个阶段:1853—1886年,该区气候向干旱方向发展;1886—1940年向湿润方向发展;1940—2013年向干旱方向发展。其中,1978年和1989年粒度特征的明显变化和布哈河水文资料相对应,说明了粒度特征指示该区气候干湿变化的可靠性。布哈河口环境受人类活动的影响较大。     

漆水河流域仰韶-龙山遗址的时空特征及其环境背景

关中地区仰韶-龙山聚落遗址分布演变的特点,龙山时期有无出现大规模人口迁出的现象,它们与当时的环境背景有无关系,还需要更多的资料来证明。文中以漆水河流域为例,利用文物普查资料,结合统计学,ARCGIS空间分析方法,研究上述问题。结果表明:从宏观上来说,漆水河流域龙山时期聚落较仰韶时期衰落,但比东部地区情况要好;遗址的迁徙变化更为频繁;漆水河流域遗址整体高程增高和呈远离河流的趋势,与这一时期频发的洪水有一定的关系。从微观上来说,漆水河流域各个支流和河段在遗址数量与规模组合、高程与距河流远近组合与整体演化并不一致。按数量与规模组合的不同可以将各支流和河段分为三组,从三组河流的变化趋势来看,确实存在一种东西向遗址演变模式的不同,但这种不同是否体现这一时期关中地区人口迁出这一现象还不能做最后的结论。按高程与距河流远近组合的不同可以将各支流和河段分为两组,似乎是洪水事件对不同地形地貌区影响不同的结果。最后,西部诸河数量与规模组合的与众不同似乎也可以在关中地区洪水事件发生时间的不同中得到解释。     

辽南滨海黄土的粒度分维值及其环境意义

以Mastersizer2000激光粒度仪测出的粒度数据为基础,应用分形理论计算得出:七顶山马兰黄土的粒度分维值介于2.2085～2.3184之间,平均值为2.2744,相关系数为0.8835;离石黄土粒度分维值介于2.2748～2.4237之间,平均值为2.3467,相关系数为0.8920。全剖面粒度分维值在2.2085～2.4237之间,平均值为2.3187,相关系数达0.88以上,粒度分布具有分形特征(0.76μm～263.75μm的标度范围内)。分维值的大小对黄土的形成环境有良好的指示意义。本区马兰黄土比离石黄土的分维值低,说明马兰黄土沉积时东亚冬季风强盛,气候寒冷干燥,次生成壤作用弱,分选系数偏小,分选性比离石黄土稍好,自组织程度低,分维值偏低且变化幅度小;离石黄土沉积时夏季风较冬季风强盛,气候温暖湿润,后期的成壤改造作用强,分选较差,分选系数稍大,自组织程度高,分维值偏高且变化幅度大。经对比分析得出:粒度分维值反映的环境演变与磁化率、粒度所反映的环境演变一致。     

黄河中游古代瘟疫与环境变化的关系及其对城市发展影响研究

通过对地方灾害史料和疫病专著资料的整理收集,统计出黄河中游近2000年来共发生了140多次瘟疫。通过深入的分析,表明瘟疫发生与气候变化和环境以及自然灾害之间有显著的关系。从长期来看,在气候恶化时期瘟疫发生频率较高;尤其是在气候异常变化、旱涝灾害频繁出现时最容易发生瘟疫;从一年之内来看,春夏季是瘟疫多发的时期。况且,瘟疫在人口集中的城市最容易发生,它对城市发展造成很大的影响。     

塔里木盆地南缘古遗址的分布特征及其与环境演变和人类活动的关系

通过考古发掘资料、零星的历史记载资料和环境变迁研究成果的综合研究表明,塔里木盆地南缘的古人类遗址分布在时空上具有自身独特的特征:在时间上有相对集中于某一时期的特征,塔里木盆地南缘的古城废弃主要集中在4~5、7~8、11和13世纪四个时期;在空间上具有逐步向山前地带退缩的趋势。另外,古城集中废弃的时间与气候的暖干突变和战争高峰期有着很好的耦合关系,这可能揭示气候的暖干突变和频繁的战争是造成古城废弃的直接原因;4~5世纪古城废弃的主要原因可能是气候的暖干突变;7~8世纪古城废弃的主要原因可能是西突厥贵族暴乱、以及吐蕃不断侵犯南疆地区;11世纪古城废弃的主要原因可能是气候的暖干突变和长时间的宗教战争;13世纪古城废弃的主要原因可能是海都、都哇叛乱对南疆地区的侵扰。另外,一些不合理的人类生产活动行为造成生态环境的恶化对这些古城的废弃也有着一定的影响。     

福建海坛岛老红砂环境磁学特征及其古气候意义

以福建海坛岛青峰剖面(QF)老红砂为研究对象,系统测定剖面磁学参数,并与粒度组分进行比对,以此揭示研究区老红砂磁学特征、阶段性变化规律及其所记录的古气候信息。结果表明:1)在QF剖面上,磁学参数随着深度起伏波动,低频磁化率(χlf)、高频磁化率(χhf)、饱和等温剩磁(SIRM)和"软"剩磁(SoftIRM)的变化趋势基本一致,频率磁化率(χfd)、"硬"剩磁(Hard IRM)、退磁系数(S-100mT)和磁化系数(F300mT)在均值附近小幅变化;2)假单畴(PSD)、多畴(MD)的亚铁磁性矿物是剖面磁性的主要贡献者;3)χlf和χfd阶段性变化,反映了QF剖面老红砂沉积和风化成土作用经历了暖湿-较暖湿-冷干-较冷干-极冷干-暖湿的气候波动变化过程。     

过去300年来新疆奇台县水资源利用的变化及其环境响应

针对新疆奇台县水资源短缺及其生态影响的实际问题,运用人地关系的理论与历史地理学的研究方法,关注事件的过程研究,通过重建研究区人口数量和耕地面积的增长变化,探究一个较长时段内人类利用水资源的变化过程及其对环境影响的阶段性特点。研究表明：在过去300年的时间内,奇台县的水资源利用分为三个特征性阶段：开发利用山水河时期（17...     

新疆湖泊沉积记录的气候水文变化及其环境效应

在综合分析湖泊沉积记录的西北干旱区全新世气候特征及演变规律基础上,对新疆不同时间尺度上湖泊的水文变化进行了研究.新疆不同地区全新世气候环境存在差异,北疆全新世主要经历了早期温干、中期暖湿以及后期温十的气候演化过程,但不同湖泊记录的气候转型时间有所差别.南疆全新世以来湖泊记录研究较少,对气候演变规律有不同的认识,但中全新世暖湿气候特征具有一致性.根据近千年来的湖泊沉积记录研究,近百年来新疆处于暖干化阶段.总体来看,全新世以来湖泊水位出现了明显的波动.并呈现总体下降的趋势.然而,近50年来,随着流域人口增加、社会经济发展等强烈的人类活动影响,造成流域水资源的匮乏,导致湖面的快速萎缩,引起严重的区域环境问题.地质历史时期的湖面升降,敏感地体现了气候的波动过程,由气候因子波动及人类活动趋势分析,新疆湖泊水面将继续萎缩.     

山东砣矶岛大口北黄土剖面的沉积特征及其古环境意义

对位于渤海湾岛屿区的砣矶岛中部大口北黄土剖面的粒度特征分析表明:1)大口北黄土剖面粉砂粒级含量最高,砂粒粒级次之,黏土含量最低,总体粒径比较粗,与岛屿区其他黄土相比呈现明显的规律性.荒漠化的渤海湾陆架近物源应是其主要原因;2)根据沉积物粒度组成和粒度频率分布曲线特征,并运用萨胡判别公式对其沉积环境进行判别,可判知大口北黄土沉积为风成沉积;3)根据中值粒径(Md)、环境敏感粒级(＞ 801.μm和5～ 10μm)、砂粒百分含量和黏粒百分含量等指标,并结合实际的野外观察,将该剖面划分现代耕作层、黄土层和古土壤层,记录了剖面形成以来区域古气候环境及渤海湾海平面变化的历史过程.     

太白山石生苔藓碳同位素分布特征及其环境指示意义

关于植物δ~(13)C值对海拔变化的响应特征及其机理的研究存在不同的认识,且很难找到一种出现在各个海拔高度的植物来减少种间出现的碳同位素分馏的差异。苔藓植物由于其结构相对简单,对环境变化的反应较为敏感,且随海拔梯度分布范围较广,因此,是一类良好的指示植物。通过对太白山南北坡不同海拔高度石生苔藓碳同位素组成(δ~(13)C)以及各环境因子和石生苔藓碳同位素随海拔关系的分析,结果显示:太白山南北坡石生苔藓δ~(13)C与海拔呈显著线性相关(南坡R2=0.45,P0.01;北坡R2=0.31,P0.01)。海拔每升高1 000 m,南北坡石生苔藓δ~(13)C值分别增加2.0‰和1.1‰。同时,大气CO_2浓度及其碳同位素组成、大气压、降水量、生物量等各因子对石生苔藓碳同位素组成记录的海拔效应影响较小,温度很可能是导致太白山石生苔藓δ~(13)C海拔效应的主要因素。     

吉林西部查干湖湖泊沉积物中元素的空间变化及其环境意义

对吉林省西部查干湖湖泊沉积物中元素的空间分布特征及其潜在生态危害进行了研究。得出同吉林西部土壤中元素平均值相比,查干湖湖底表层底泥中明显富Ca、Cl、Mg、Hg、Cd,而贫K、U、Al、Co、Na、有机碳,其中Al2O3、MgO、Fe2O3、CaO、As、Hg、Cr、U、Cu、Zn、Cd、Se、Co、Ni、Th、Mn、N、P等主要来自岩石或土壤的风化作用,表层底泥中Hg、Cd、As、Cr、Cu、Zn、Pb的潜在生态危害性均很小;在湖泊沉积柱剖面中,Fe2O3、Cu、Zn、Co、Ni、Cr、Cd具有相同的变化趋势,不同沉积柱中沉积物具有相似的来源,沉积柱中重金属的潜在生态危害程度也很小,预示着在垂直方向上进入查干湖水体的重金属污染物数量也很少;查干湖的水体环境质量较好。     

伊犁可克达拉剖面有机碳、碳酸钙分布特征及其环境意义

选取位于新疆伊犁塔克尔莫乎尔沙漠中部的可克达拉剖面作为研究对象,分析了该剖面不同深度土壤有机碳和碳酸钙的组成变化。该剖面的土壤有机碳含量变化范围为1.02g/kg～4.97g/kg,平均值2.52g/kg,标准偏差1.04g/kg,变异系数41.3%;碳酸钙含量变化范围为8.71%～15.99%,平均值13.44%,标准偏差1.94%,变异系数14.4%。整个剖面有机碳的含量较碳酸钙的含量有较大的变化,二者随剖面深度变化的总体趋势比较相似,但仍有较大差异。对有机碳和碳酸钙含量进行相关性分析,通过了0.01极显著水平的检验,呈正相关,相关系数R2=0.498。结合两种物质在剖面不同深度的含量变化,探讨了它们所对应的环境信息;结果表明有机碳、碳酸钙含量变化可以作为分析沙漠古环境的有效代用指标。