青藏高原东缘古近纪沙漠及其对季风起源的启示

沙漠沉积是地质历史演化过程中的一种特殊沉积,是特殊气候条件下的产物,对研究全球气候变化、大气环流样式具有独特的作用。沙漠沉积在地质历史中普遍存在但极少保存,它的发现和研究对恢复地质历史具有重要意义。研究表明,现代东亚季风系统建立前,尤其是古近纪早、中期,青藏高原东缘仍然处于行星环流所控制的干旱带内,发育了大量代表干旱炎热气候的石膏与盐类沉积,但至今尚未找到沙漠存在的确切记录。近年来,笔者采用沉积学、古气候学、古地理学等手段,并结合前人研究资料,对青藏高原东缘沉积盆地的古近纪早、中期红色地层进行了综合研究。结果表明,青藏高原东缘存在一个厚度稳定的古近纪早、中期风成沙丘富集带。在此基础上,通过古地理、沉积模式及古气候替代指标等分析,论证了青藏高原东缘存在古近纪盆山型沙漠沉积体系的可能性。沉积相、古流向分析揭示,青藏高原东缘存在一个由干旱向潮湿、由行星风系向季风风系转换的界面,可能暗示了东亚季风建立事件的发生。本研究相关成果可为新生代中国干旱带演化与全球气候变化研究提供可贵的沉积学资料,也可为青藏高原隆升与东亚季风起源研究提供重要的大气环流证据。

三江并流区干热河谷成因新探析

干热河谷是青藏高原周边及三江并流区引人注目的、较为独特的地生态现象。干热河谷是构造-地貌-古生态效应、环流-季风-“狭管”效应、地形波-局地环流-降水-焚风效应、植被-土地利用-人类活动干扰效应等综合作用而形成的原生性的地生态现象。早第三纪时,三江并流区是斜贯我国广阔干旱气候带的组成部分。随着青藏高原的隆起和西南季风的形成演化,逐渐向暖湿性的亚热带气候和植被演化,进入上新世末-更新世以后,纵向岭谷地貌形成,大江大河溯源侵蚀,河谷深切,在深切河谷下部逐步形成与其纬度位置相当的干旱半干旱生态景观,从古生态上实现了某种意义上的“返祖”现象。冬半年本区受西风南支急流控制形成干季,夏半年受西南季风控制,尽管带来大量水汽,但受特殊地貌格局影响,在本区形成金沙江河谷等四个少雨区,部分气流沿狭窄平直河谷急速北流一路无阻,水汽被输送到北部地势增高之处形成地形降雨。纵向排列的岭谷地形波,形成明显的降水波状起伏分布曲线,气流越过山岭后下沉气流带来“焚风”效应,形成干热河谷。人类活动叠加在原已生态脆弱的干热河谷生态系统之上,社会经济发展使其土地利用强度加剧、植被减少、水土流失严重等,促使生态环境进一步朝干热化方向发展。因而,干热河谷形成有着其地史、大气环流、季风、大地貌及地形波效应、植被抗逆性差等自然要素的综合作用,并叠加了人类的干扰,是局地地-气-水-生-人交互作用及耦合效应的综合产物。

沙尘暴沉降物的粒度特征及其环境意义

近年有些研究者尝试用黄土中更为敏感的粒度指标指示冬季风的强度。笔者列举、分析了若干不同强度、不同源地的沙尘暴事件,总结了沙尘沉积物粒度与风力、源区覆被状况、距源区距离等因素的关系,认为沙尘粒度组成是由多因素决定的。作为地史上沙尘暴活动产物的黄土,其粒度组成并不是冬季风的单一函数。黄土粒度中包含了冬季风强度、源区覆被、距源区远近等多方面信息。因此,在用黄土粒度恢复冬季风强度时,必须结合其他代用指标。

Origin of summer monsoon rainfall identified by δ^(18)O inprecipitation

A negative correlation between δ 18O in mon-soon precipitation and f, the ratio of precipitable water in monsoon region to that in water source area, is hypothesized. Using the Rayleigh model, a new method for identifying ori-gin of summer monsoon rainfall is developed based on the hypothesis. In order to validate the method, the isotopic data at New Delhi, a typical station in the southwest monsoon region, and Hong Kong, a typical station in the southeast monsoon region, were collected and analyzed for case studies. The case studies indicate that the water source areas of the monsoon rainfall at the two stations identified by the method are accordant with the general atmosphere circulation pat-terns. The method developed in this paper is significantly important for tracing the origin of summer monsoon pre-cipitation.

地质事件和季风气候影响了云南植物区系和植被的演化

古植物学研究发现云南现代的植物区系和植被的基本面貌在古近纪就已开始,这些发现在很大程度上改变了我们以往对云南现代植被与植物区系起源和演化的认识,需要从新的思路进行探索。本文根据古植物学发现和地质历史事件、季风气候形成,结合我们对现代云南植物区系地理和植被的研究,探讨了云南植被与植物区系的自然演化历程。云南的植物区系和植被有一个远古的历史,它们的形成与演化受到新生代以来发生的地质事件和季风气候的影响。云南植物区系的地理成分构成显示它在早期具有热带起源背景和第三纪热带、亚热带东亚植物区系基础,在后期演化上主要受热带亚洲植物区系和北温带植物区系的影响。喜马拉雅-青藏高原的隆升及伴随的地质事件,直接影响了云南植物区系的演化,而西南季风气候的形成与加强是云南植被面貌成型的主要影响因素,特别对云南热带雨林植被的发育是一个直接因素。云南的热带植物区系和热带植被(干热河谷除外)呈西北-东南倾斜分布格局,可能受到思茅-兰坪地质板块的顺时针旋转和向东南的位移,以及缅甸北部地质板块向北位移的地质事件直接影响。云南的亚热带常绿阔叶林植物区系的分化与喜马拉雅隆升密切相关,至少在晚中新世它们就已开始分化,随喜马拉雅隆升和西南季风的形成和加强,促进了它们的分异。云南干热河谷萨王纳植被(savanna)的演化则与喜马拉雅隆升产生的深切河谷及河流袭夺等地质事件密切相关,其中的一些代表性物种显示了与印度和非洲萨王纳植被的联系。云南现存间断和残存分布的热带落叶林(热带季雨林)在上新世至更新世或之前的一个季风气候更强而导致的季节性更强或更为干旱的时期曾可能与大陆东南亚地区的热带落叶林有广泛的联系。云南的硬叶常绿阔叶林则是随喜马拉雅隆升而演化的以我国西南地区特有硬叶栎类树种为特征的一类硬叶常绿阔叶林,它们是从原先的热带-亚热带常绿阔叶林中演化产生的一类古地中海渊缘的植被。因此,地质历史事件真实影响了云南的植物区系形成与演化,伴随的西南季风气候的形成与加强则是影响云南植被,特别是热带雨林发生和演化的主要因素。