库姆塔格沙漠岩屑的岩石学分析及其物源指示

沙漠中的岩屑是沙源母岩风化的暂时性中间产物,是判别母岩性质和来源的最可靠最直接的标志。采用沙薄片岩性显微鉴定,对库姆塔格沙漠北部的堑谷阶地、边缘台地、羽毛状沙丘以及沙漠南部洪积台地、干河床、边缘沙丘和丘间地等地貌单元的岩块和粗碎屑进行了多样品系统性岩石学分析。结果表明:库姆塔格沙漠岩屑岩石类型复杂,涵盖3大岩类、14种3级岩类、121种5级岩类,以中酸性喷出岩类和区域变质岩类为主,常见的岩石为流纹岩、霏细岩、安山岩、粗面岩、石英岩和石英化岩。碎屑岩矿组成与粒度关系密切,砾石>90%、粗砂50%~90%是岩屑,粒度1.0 mm左右的沙粒岩石类型最多,沙粒细则碎屑单矿物含量高,这种状况使得沙漠不同区域、不同地貌部位沙粒岩性分布存在差异。岩屑具有不同的颜色,暗色颗粒主要由中酸性喷出岩组成,而浅色颗粒主要由石英质岩类和长英质矿物组成,其中部分同类岩屑既有暗色也有浅色。沙漠中岩屑的岩石特征与阿尔金山山区出露的岩性基本一致,沙漠中不仅含有阿尔金山十分发育的动力变质岩类,而且还含有红柳沟—拉配泉段特有的蛇绿岩套混杂岩系的各种岩类,显示出库姆塔格沙漠的碎屑与阿尔金山母岩的渊源关系,但母岩风化的差异性以及山脉隆起不同历史阶段碎屑物输出的差异,使得岩屑中各类岩石的含量与山区母岩含量不尽相同,细晶质及隐晶质且抗风化的岩石成为沙漠岩屑的主要组分。库姆塔格沙漠中粗晶质岩类和碎屑单矿物南多北少与抗风化岩屑北多南少的分布格局是冲洪积物由南向北运移的结果,显示了沙漠沙与冲洪积物岩屑特征的相近性和继承性,揭示了库姆塔格沙漠具有近源就地起沙的物源属性。

气候变化背景下卡拉麦里国家公园蒙古野驴适宜生境脆弱性评价

评估气候变化背景下蒙古野驴(Equus hemionus)适宜生境脆弱程度,是卡拉麦里国家公园制定适应性保护对策的关键和基础。本文筛选207个蒙古野驴分布点位以及9个环境变量,在BIOMOD2平台上利用其10种物种分布模型评估当前和未来2050s(2041—2070年)、2080s(2071—2100年)气候变化背景下蒙古野驴适宜生境脆弱程度。结果表明:(1)在BIOMOD2平台的10种模型中,随机森林(RF)模拟效果最好,表面分布区分室模型(SRE)评分最低;组合模型的真实技巧统计值(TSS)为0.939,受试者工作特征曲线下面积(AUC)为0.996,表明平台模拟结果相对可靠;(2)年平均气温和最冷季平均气温是影响蒙古野驴适宜生境分布的主要因素;(3)蒙古野驴当前适宜生境主要分布在卡拉麦里国家公园的北部和中部,以及216国道两侧;到2080s(SSP370),主要分布在国家公园东部,适宜生境面积较当前减少68.8%。本研究利用BIOMOD2平台提供的组合模型的模拟结果,分析气候变化背景下蒙古野驴适宜生境的动态变化,计算卡拉麦里国家公园在当前和未来气候变化背景下蒙古野驴适宜栖息地的覆盖程度,为国家公园保护蒙古野驴提供适应性保护对策。

气候变化和人类活动对我国荒漠化的可能影响

荒漠化和气候变化作为全球性的重大环境问题,科学界历来对此十分重视。我国是受荒漠化最为严重的国家之一。截止2004年,我国的荒漠化土地面积为263.62万km2,沙化土地面积173.97万km2,分别占国土总面积的27.46%和18.12%。与20世纪90年代中期至20世纪末的情况相比,荒漠化和沙化土地面积、扩展速度均出现减少和减缓的趋势,沙化土地已由90年代末每年扩展3 436km2转变为每年减少1 283km2。这是气候变化和人类活动综合影响的体现,也是国家加大生态工程建设力度和加大荒漠化防治投入的结果。我国未来气候变化和人类活动对荒漠化的扩展与逆转过程仍会产生影响。气候变化中的降水变化在大范围内控制着荒漠化土地的扩展与逆转过程,气候暖干化有助于荒漠化的发生与扩展,但在局部地区随着气温升高有降水增多的可能,有利于荒漠化土地的逆转。人类活动对荒漠化的影响有正反两方面的效应,特别是荒漠化地区人口增长以及对农牧产品等物质需求的增加而引起的不合理经济活动是不容忽视的。要遏止荒漠化的扩展,应采取适应与减缓气候干旱化对策,消除人为荒漠化因素,并积极整治荒漠化土地,从根本上促进荒漠化土地的逆转。

晚冰期以来毛乌素沙漠环境特征的湖沼相沉积记录

毛乌素沙漠南缘靖边海则滩湖沼相沉积剖面，真实地记录了晚冰期以来东亚季风气候和沙漠演化历史。在地层沉积相划分和测年基础上，据地球化学元素和孢粉等气候指标分析表明，该区古气候变迁序列为：１２ｋａＢＰ前干燥寒冷；１２～１０ｋａＢＰ气候转暖湿；１０～８．５ｋａＢＰ以温湿为主，在１０～９．５ｋａＢＰ出现ＹｏｕｎｇｅｒＤｒｙａｓ冷干事件；８．５～３．０ｋａＢＰ温暖湿润；３．０ｋａＢＰ后气候趋于半干旱与现代气候较接近。这种气候演化规律是受地球轨道因素影响。

萨拉乌苏组地层年代学研究

我国北方地区晚更新世河湖相标准地层——萨拉乌苏组地层的年代学研究，有助于正确理解萨拉乌苏组与马兰黄土以及与冰期气候对比等关系。笔者近年来根据野外层位对比和地层沉积相的划分，采用同位素年代测定，并结合黄土—古土壤序列研究的最新成果，初步建立了可以与黄土、深海沉积记录和冰期气候波动对比的萨拉乌苏组地层序列。认为河湖相沉积的萨拉乌苏组形成于约１４０—７０ｋａＢＰ的末次间冰期，大致与深海氧同位素第５阶段对应，与黄土高原古土壤Ｓ１发育同期。城川组风成细砂形成于约７０—１０ｋａＢＰ的末次冰期。

晋西北沙化土地土壤机械组成与有机质的初步研究

晋西北是我国北方旱作农田沙化土地较严重的地区之一,开展不同地类土壤的机械组成、有机质及其二者之间关系的研究,以期为该区沙化土地类型和程度评价及其防治效益评估提供科学依据。对研究区农田、人工林地(乔木)和荒地的表层(0—20cm)和下层(20—40cm)土样进行粒度和有机质分析,结果表明:不同地类土壤的机械组成均为粉粒(0.002～0.05mm)>极细砂(0.05～0.1mm)>细砂(0.1～0.25mm)>黏粒(<0.002mm),中砂及以上粒级(>0.5mm)含量极少,其中粉粒、极细砂和细砂为优势粒级组分,三者含量之和在90%以上。农田受翻耕影响,其表层和下层土壤机械组成差异不大;人工林地中林间表层受草本植被影响,其表层颗粒明显细于下层;荒地由于受冬春季风蚀影响,其表层则略粗于下层。不同地类土壤有机质的积累均表现出表层含量大于下层,总体上有机质含量表现为农田>荒地>人工林地。不同地类的土壤机械组成与有机质的关系,呈现出粉粒和黏粒与有机质含量呈正相关关系,而细砂和极细砂与有机质则呈负相关关系,在相关程度上,粉粒和细砂与有机质含量的正、负相关性最大,是研究区不同地类土壤有机质积累与否的关键粒级。

晋西沿黄地区水土流失危害及防治对策研究

晋西沿黄地区是黄河中游水土流失最严重的地区之一。20世纪90年代末水土流失面积为20777.0km^2,占研究区土地总面积的79.30％,较70年代末水土流失面积17 912.54 km^2增加了2 864.46km^2,平均每年以143.23 km^2的速度在扩展。水土流失造成该区可利用土地面积减少、土地生产力下降、农田水利设施被破坏、生态失调等危害。为此,本文依据研究区水土流失的现状及危害,提出了以山西省可持续发展为目标的水土流失综合防治对策。

距今220ka以来大同盆地沉积物磁化率反映的气候变化

大同盆地地处我国季风影响的北部边缘,第四纪以来盆地内发育厚层的河湖相地层,其上覆盖马兰黄土或全新世沉积,蕴含着丰富的气候环境变迁信息,是研究气候环境变化的理想场所.在对盆地内地层考察的基础上,对晚近地质时期河湖相与风成相互层沉积剖面的磁化率、粒度变化进行了分析.结果表明：220 ka BP以来大同盆地气候变化经历了中更新世（220-199 ka BP）暖湿期、中更新世（199-138 ka BP）干冷期、末次间冰期（138-71 ka BP）暖湿期、末次冰期（71-11 ka BP）干冷期、全新世（11 ka BP至今）频繁的干冷暖湿波动变化过程,每个阶段仍有次一级的气候波动.大同盆地这种气候变化与深海氧同位素以及我国北方萨拉乌苏河地区、岱海等地揭示的气候变化有很好的对应,反映出本区气候变化是对全球冰期-间冰期气候波动的响应.

萨拉乌苏组沉积时代的重新厘定

重新认识我国北方地区晚更新世河湖相标准地层——萨拉乌苏组的形成时代，对于萨拉乌苏组与马兰黄土的关系，与冰期气候对比等具有重要意义。笔者近年来根据野外层位对比和地层沉积相的划分，采用绝对年代控制，并结合黄土－古土壤序列研究的最新成果，初步建立了可以与黄土、深海沉积记录和冰期气候波动对比的萨拉乌苏组地层序列。认为河湖相沉积的萨拉乌苏组形成于约１４００００～７００００ａ．Ｂ．Ｐ．的末次间冰期，大致与深海氧同位素第５阶段对应，与黄土高原古土壤Ｓ１发育同期。城川组风成细砂形成于约７００００～１００００ａ．Ｂ．Ｐ的末次冰期。

130ka来陕北黄土高原北部的气候变迁

根据陕北黄土高原北部两个典型的地层剖面的岩性特征、磁化率曲线等古气候相关指标，认为１３０ｋａ来该区域气候经历了四个明显的暖湿期与干冷期的交替变化。这与黄土高原洛川剖面所反映的古气候旋回及深海氧同位素曲线变化趋势基本吻合，并与全球气候变化具有同步性。

萨拉乌苏地层研究新进展

从历史回顾、分歧焦点和新的进展三个方面。

晋西北地区末次盛冰期古风成砂的发现及环境演化

野外调查中在晋西北地区首次发现了马兰黄土中的古风成砂沉积，其机械组成主要是极细砂和细砂，而且具有明显的风成交错层理等特征。结合年代资料和孢粉分析，认为古风成砂形成于２７０００～１００００ａＢ．Ｐ．间的末次冰期盛冰期，当时晋西北地区是干旱荒漠－干草原景观，气候寒冷干燥，风的地质作用成为控制该区环境变化的主要动力因素，沙漠化土地迅速扩展或沙漠大范围地南侵。

中国土地沙漠化研究现状及问题讨论

沙漠化是沙质荒漠化的简称 ,对其概念的认识和理解不仅是沙漠化研究的主要内容 ,也是制定有效防沙治沙措施的科学依据。对我国目前流行的几种沙漠化概念作了介绍、评述和综合分析 ,为使其概念表达简洁 ,避免一些不必要的争论和便于推广使用 ,建议应把沙漠化定义中的时间、地点和成因等限定条件全部去掉 ,认为沙漠化是指“原非沙漠地区出现以风沙活动为主要标志的类似沙漠景观的环境变化以及原系沙漠地区环境条件的强化与扩张过程”。并对土地沙漠化等级类型划分的指标体系、空间分布特点和面积做了讨论。

晋西北地区土地沙漠化过程及发展趋势研究

根据野外调查和测立资料分析，认为晋西北地区土地沙漠化过程，至少在有史记载以前的晚更新世末期（即25000－12000aB．P．间）就已断续存在。现代土地沙漠化过程是自然环境特别是干旱多风的气候因素起控制作用，而人类不合理的经济活动则是叠加在自然环境之上，对沙漠化的发生与扩展起着“催化剂”的作用。并讨论了未来全球气候变暖背景下该区土地沙漠化的发展趋势。

内蒙古萨拉乌苏河地区第四纪研究的新进展

萨拉乌苏河地区是我国北方晚更新统标准地层的命名点。但长期以来，对这套地层的看法多有分歧，特别是在地层的沉积相划分，地层时代以及该地层反映的古气候等方面存在较大差异。为此，本文从历史回顾、分歧焦点和新的进展三个方面，评述和总结了萨拉乌苏河地区第四纪研究所取得的成绩。

山西省土地荒漠化特征

从土地荒漠化的概念出发,对山西省土地荒漠化的现状及特征进行了分析,指出土地荒漠化是目前困扰山西社会经济可持续发展的一个重要的生态环境问题,并提出了土地荒漠化的防治举措。

人类活动对晋西北地区生态环境影响的初步研究

晋西北地处我国北方生态环境脆弱的农牧交错带，同时又是资源富集，资源与环境的矛盾十分突出。人类不合理的经济活动加剧了该区以土壤风蚀沙化和水土流失为主的环境退化问题。因此，加强环境保护刻不容缓。

库姆塔格沙漠地表物质组成、来源和风化过程

通过对库姆塔格沙漠地表沉积物样品进行重矿物和主量元素分析,获得了其矿物和元素组成特征:矿物种类多,绿帘石和角闪石含量为主;化学组成上以Si、Al为主,和上陆壳平均化学组成相比,除Si、Ca外都有一定的亏损,Fe、Mg、Ca、P、Ti、Mn等元素的变异系数较高。库姆塔格沙漠地表沙物质组成特征与阿尔金山北麓出露的岩石和冲、洪积扇物质组成基本一致,与塔克拉玛干沙漠也有很大的共性,反映了库姆塔格沙漠地表沙物质主要来源于阿尔金山。沙漠北区强烈的东北风将阿奇克谷地和疏勒河下游的河湖相沉积物搬运至沙漠腹地,构成另一个重要的沙物质来源。A-CN-K图解揭示了库姆塔格沙漠地表物质化学风化程度很低,处于较弱的去Na、Ca阶段,其他元素未发生明显的化学风化或迁移;A-CNK-FM图解表明,库姆塔格沙漠地表物质在搬运、沉积过程中Fe、Mg等元素发生显著分异,其原因主要是铁镁质矿物由于磨损、分选作用遭破碎和风化,使粒度较粗的沙漠沙Fe、Mg等元素相对亏损。

库姆塔格沙漠综合科学考察成果初报

库姆塔格沙漠地处塔里木盆地罗布泊地区南缘,南以阿尔金山为界,北抵阿奇克堑谷地,向东可延伸至甘肃省境内,总面积约2.29×104km2,是我国第六大沙漠。考察发现,库姆塔格沙漠气候极干旱,地表植被稀疏,野生动物极少,沙丘流动性大,沙丘类型多样,在其东北部分布着世界上独一无二的羽毛状沙丘。库姆塔格沙漠沙丘下伏地形复杂,沙漠腹地分布出露连续的地层剖面,其蕴藏着反映沙漠形成演化、气候变化与古疏勒河变迁的大量环境信息。开展库姆塔格沙漠综合科学考察,对揭示库姆塔格沙漠的形成与演化、古疏勒河变迁及其与罗布泊退缩的关系、以及西北干旱区气候与环境对青藏高原隆升和全球变化的响应具有重要的科学意义。同时,开展库姆塔格沙漠风沙活动规律、风沙危害的研究以及野生动植物的分布、生态习性等方面的科学考察,对保护世界级的敦煌自然与文化遗产、极干旱地区荒漠生态系统的生物多样性都具有重大现实意义。

青藏高原东北部泥炭沉积粒度与元素记录的全新世千年尺度的气候变化

通过对青藏高原东北部共和盆地泥炭沉积的粒度与地球化学元素分析,重建了区域全新世千年尺度的气候变化过程.结果显示:10.0～8.6cal ka BP区域暖湿程度逐渐增加,但在8.6～7.1cal kaBP气候相对寒冷干燥,7.1～3.8cal ka BP暖湿程度总体上为全新世最佳,但也出现明显的气候波动,3.8～0.5cal ka BP气候向冷干方向发展,0.5cal ka BP以来气候又逐渐转向暖湿.这一特征与中国东部季风区的气候变化有很好的一致性.此外,区域全新世气候变化过程中存在10次千年尺度的寒冷事件,并与高原冰芯、湖泊、泥炭和风成沉积记录的古气候变化,甚至与北半球高低纬度的气候变化都具有良好的可比性.因此,认为区域全新世气候变化具有"季风模式"与"千年尺度震荡"的双重特点.