青海共和盆地达连海湖积物^(137)Cs示踪的初步结果

通过对青海省共和盆地达连海干湖盆中的137Cs和粒度样品的测定，结合区域调查结果及其他相关资料的分析，确定了两个137Cs蓄积峰和一个蓄积谷，由此建立了达连海湖相沉积物的137Cs时标，即1963年的137Cs最大蓄积峰和20世纪80年代末至90年代初大规模土地开垦引起的、与异常剧烈风沙沉积有关的137Cs最小蓄积谷，以及1994年的湖泊干涸事件形成的次一级137Cs蓄积峰，并估算出达连海1963年以来的平均沉积速率，依据不同时间区间的沉积速率的差异，可以将沉积过程划分为三个阶段，即1963～1990年间、1994～1998年间的两段慢速沉积期和1990～1994年间的快速沉积期。初步研究结果显示，137Cs对区域环境变化及人为活动的干扰作用具有较为理想的示踪意义。

青海共和盆地达连海湖泊流域的表土孢粉研究

对青海共和盆地内的达连海湖泊流域54个样点进行植被调查及表土花粉分析,研究了植被与表土花粉之间的关系.结果显示:表土花粉组合可反映出该区植被的总体特征;达连海湖泊流域花粉沉积来源于整个流域植被,花粉与主要植被类型之间相关性良好,但不能完全反映出群落的建群种、优势种和盖度等.蒿属和藜科花粉具有超代表性,禾本科表现为低代表性,蒿/藜比具有区域植被生态特点与气候指示意义,在不同的植被区域A/C变化明显;影响达连海湖泊流域表土花粉组合的主要控制因素是风力作用.

青海共和盆地达连海湖泊流域表土花粉-气候响应面分析

孢粉分析是研究过去全球变化的一种重要方法,而研究花粉与现代气候之间的相互关系是古气候定量重建研究中的前沿课题。要预测未来气候的中长期变化,必须从花粉记录中定量提取古气候信息,建立的多种孢粉-气候数学模型必须经过不同边界条件下的古气候数据检验校正才能应用到实际当中。花粉-气候响应面方法是考虑了花粉与气候间的非线形关系上,提出的将现代花粉丰度在地理空间的分布转换为气候空间的分布,并以提供定量的古气候数据,已被广泛应用于COHMAP等各种重要古气候研究项目。本文就是利用该方法,以青藏高原东北部共和盆地达连海湖泊流域54个表土样品中的花粉丰度及采样点的气候参数为基础数据,通过主成分分析选择了特征值高且指示意义明显的4种花粉类型,对其丰度与7月平均温度及年平均降水量两个气候参数进行多项式回归分析,其结果显示模型对数据拟合较好,为定量重建该区古气候变化提出了较为准确的数量指标。

达连海沉积物粒度特征及其古环境意义

利用达连海湖心浅井的粒度资料,分析了粒度组成、粒度频率曲线等粒度特征,并探讨了达连海粒度代表的古气候意义。结果表明,达连海沉积物频率曲线主要是正态单峰型,反映流水作用为主要沉积作用。湖心底部降水较多,湖面高,沉积物以细组分占绝对优势,频率曲线显示物源较单一,为深水沉积环境,但后期环境有所变化;中下部降水相对稀少,湖面降低,沉积物以粗组分含量增加,环境可能进一步恶化;中上部湖面上升,细组分含量增加,频率曲线显示物源由复杂变单一,为浅水沉积向深水沉积过渡环境;上部沉积物粗细间隔连续变化,频率曲线显示物源复杂,反映湖区环境进一步恶化,风砂活动频繁。沉积物粒度特征反映了达连海中全新世以来降水、流水和风力作用以及湖面水位高低的变化。达连海5 000多年来的古气候环境演化大致经历了5 600～5 100 cal a BP的湿润、5 100～2 500 cal a BP的干旱、2 500～800 cal a BP的偏湿和800 cal a BP以来的偏干4个阶段。

共和盆地末次冰消期以来的植被和环境演变

在青藏高原共和盆地中的内陆湖泊——达连海获取40.92m长的湖泊岩芯(DLH钻孔),选用植物残体作为测年材料,利用AMS14C测年技术建立可靠的地层年代序列,对岩芯进行孢粉分析,重建该地末次冰消期以来的古植被和古环境。末次冰消期以来达连海周围山地在14.8～12.9Cal ka BP和9.4～3.9Cal ka BP时段曾发育森林,气候较湿润,达连海附近盆地发育的荒漠草原盖度增加或演化为草原;在15.8～14.8CalkaBP、12.9～9.4Cal ka BP和3.9～1.4Cal ka BP时段该地气候比较干旱,依据干旱的程度周围山地森林退化或消失,盆地内发育盖度较低的荒漠草原或草原化荒漠。1.4Cal ka BP以来湿度有所增加,发育草原植被类型。依据植被的演替历史推断该地气候的变化历程是15.8～14.8Cal ka BP干旱,14.8～12.9CalkaBP湿润,12.9～9.4CalkaBP干旱,9.4～3.9Cal ka BP湿润,3.9～1.4Cal ka BP干旱,1.4～0Cal ka BP湿润。达连海的孢粉记录与附近青海湖的孢粉结果对比,发现两地植被发育基本一致。末次冰消期Blling-Allerd时期,山地森林发育;新仙女木事件发生时森林萎缩;全新世中期两地针叶林发育达到鼎盛,之后逐渐减少至消失。早全新世达连海森林扩张的时间滞后于青海湖,主要与两地森林树种的不同和植被演替的时间差异有关。该区森林发育的全盛时期在中全新世,这与石笋记录到的亚洲季风强盛时期在早全新世不相一致,可能与植被复杂的响应机制有关。

青海共和盆地达连海晚第四纪高湖面与末次冰消期以来的环境变化

干旱区晚第四纪已有较多高湖而与湖泊演化的报道和研究,对于认识区域环境变化有重要意义,但高湖面出现的时间尚存争议,高分辨率的气候环境记录仍相对缺乏。本文通过青海共和盆地达连海湖岸地貌考察和AMS ^(14)C年代学研究,讨论达连海古湖晚第四纪高湖面出现的可能时间;并通过达连海DLH99孔岩芯年代和高分辨率代用指标,讨沦高原东北缘末次冰消期以来的气候环境变化。达连海周围存在6级高湖面岸线或台地,^(14)C测年结果显示,最低的两级湖岸堤形成于全新世,其余湖岸台地年代均老于44cal.kaB.P.,当时在达连海地区形成一个较大的古湖泊。DLH99孔显示达连海近15cal.kaB.P.沉积了40.92m的湖相沉积物,平均沉积速率高达2.7mm/a。孢粉资料揭示出,现代干旱的共和盆地在末次冰消期以来存在两个山地针叶林发育阶段,分别位于末次冰消期和全新世早中期。全新世早中期是适合山地针叶林植被发育的气候最宜期,而晚全新世山地森林植被整体衰退。粒度分析结果显示,达连海全新世低水位时期对应于岩芯中部山地森林植被发育的晚期,出现较强烈干旱事件(岩芯深13～15m段),这种湖泊水位与植被所指示的气候变化不一致现象(即低水位时期盆地内耐旱植物和山地乔木花粉同时增加),可能揭示出干旱区山地与盆地环境对区域气候不同响应。达连海存在的系列高湖面和冰消期以来的完整气候记录,为理解晚第四纪季风边缘区气候变化过程及其机制提供了条件。

我国季风边缘区湖泊沉积记录的全新世亚洲夏季风衰退事件

亚洲夏季风是全球季风系统的重要组成部分,亚洲夏季风的变化对其控制区域自然生态系统的多样性和生态平衡,以及社会经济发展有重要的影响。本文选择位于现代亚洲夏季风边缘区对季风变化响应敏感的湖泊达连海为研究对象,基于陆生植物残体和全有机质的AMS14C定年建立了钻孔顶部24.6 m沉积物的年代框架,利用粒度指标重建了全新世研究区水文变化过程以及亚洲夏季风衰退事件序列。结果显示,沉积物中存在数层砂层,代表了湖泊低水位时期,进而指示了亚洲夏季风衰退事件。这些事件处在11.6~11.3 cal.ka B.P.、10.4~9.5 cal.ka B.P.、6.4~6.0 cal.ka B.P.、4.6~4.4 cal.ka B.P.、3.7~3.4 cal.ka B.P.、3.1~2.9 cal.ka B.P.以及2.0~0.9 cal.ka B.P.,可以发现中晚全新世以来亚洲夏季风衰退事件发生的频率显著增加。进一步与北半球高纬地区与低纬地区的气候突变事件记录对比显示,全新世百年-千年时间尺度上亚洲夏季风强度的变化与低纬ENSO活动存在密切的联系。