古气候替代性指标的研究现状及应用

古气候变化以不同的形式记录下来,通过提取替代性指标可以恢复其演化过程,这种气候变化的过程和驱动机制的研究是预测未来气候变化的基础。不同气候载体的替代性指标不同,基于不同指标对气候变化的响应机理,按气候信息载体的类型、指标适用范围、实验测定的可行性、气候解释的惟一性以及目前研究的完善程度,将气候载体的替代性指标划分为3个等级;此外,对两极地区、青藏高原地区、暖池区、季风区等气候敏感区的气候载体的选择提出建议,并在替代性指标划分基础上,从单一气候要素解释的角度出发构建了气候信息载体的替代性指标体系;分级替代性指标及气候载体替代性指标体系可以为今后古气候研究提供良好的依据。同时,选取气候信息载体的典型性指标进行对比,总结了载体记录气候变化信息的灵敏度、载体响应气候变化的分辨率以及影响载体记录气候信息变化的因素。

政府质量:国家治理结构性指标研究的兴起

国家治理的现实关怀和理论探索离不开对其结构性解析,而政府质量作为国家治理的主要结构指标正引起国内外学界关注。文章首先分析有关政府质量概念的内涵特征、影响因素和测量验证,及政府质量如何反映国家治理水平,进而与相关"竞争性概念"比较凸显其研究价值,如官僚体制质量和组织绩效、治理与善治、国家能力和国家建设。在此基础上通过进一步分析呈现政府质量研究在理论深化和事实佐证上对探索完善国家治理的重要意义。

稳定同位素视角下重建先民生业经济的替代性指标

稳定同位素研究已经成为重建先民生业经济最重要、最常规的方法之一,其前提在于古人硬组织(骨骼或牙齿)的有效保存。当考古遗址中缺失古人硬组织或其他不能获取古人硬组织的情况下,寻找重建先民生业经济的替代性指标具有重要意义。首先,本文梳理了猪和狗作为重建先民生业经济替代性指标的原理及发展历程。其次,对中国已发表的新石器时代伊始至商汤灭夏前后人、猪和狗的C、N稳定同位素数据进行了总结和分析,发现部分时空框架内先民与猪、狗的稳定同位素特征相似,证实了家猪和家犬可以作为重建先民生业经济的替代性指标,即它们的食物结构可以大致反映先民的生业经济。最后,探讨了家猪和家犬作为重建先民生业经济替代性指标的局限性。

松山-布容地磁极性倒转在黄土高原东南缘记录的可靠性探讨

中国黄土的剩磁获得机理和Lock-in深度问题是目前黄土古地磁研究的焦点和核心问题之一,它直接关系到黄土时间标尺的精确度和海陆古气候对比的可靠性。文章以黄土高原东南缘三门峡曹村剖面获得的高分辨率古地磁极性界线作为年代控制点,通过黄土-古土壤序列1.1Ma以来的磁气候记录与近年来中、高纬度大西洋ODP/DSDP钻孔中获得的具有高分辨率古地磁年代约束的深海氧同位素记录进行了详细对比分析,提出与传统的海陆对比不同的基于古地磁界线的海陆对比方案:松山/布容地磁极性转换界线记录在曹村剖面S8的顶部,可对应深海沉积的MIS19,而不是前人认为的MIS21。黄土高原不同地区记录东亚冬、夏季风的差异性和变化性可能是全球具同时性的松山/布容地磁极性转换在黄土高原不同地区产出层位不一致性的主要原因,而基于Lock-in模型的天文年代标尺则可能高估了黄土/古土壤的年龄。

东海内陆架沉积物敏感粒级构成及其地质意义

沉积物粒级包含了大量的沉积环境信息,在古环境恢复和重建中被广泛应用。基于采自东海内陆架的三根沉积物岩芯,作者利用激光粒度分析方法研究了沉积物的粒度组成,确定了敏感性粒级,探讨了搬运机制及其环境意义。研究表明:东海内陆架现代沉积物含有大致相同的三个敏感性粒级,分别是粒级1(<12μm)、粒级2(12—225μm)和粒级3(>225μm)。从北到南敏感粒级具有逐渐细化的趋势,该趋势与长江入海沉积物向南搬运过程中发生的沉积分异作用有关。粒级1和粒级2分别由均匀悬浮次总体和递变悬浮次总体构成,而粒级3则由生物过程产生。结合该区的海洋动力特征,作者认为,粒级2可较好地用来指示冬季海洋动力强度,并具有揭示东亚冬季风强度的潜在意义。

天文地层学与旋回地层学的关系、研究进展及其意义

旋回地层学很大程度上解释了许多地质学领域的问题,尤其是为百万年级别及以下级别的地层划分提供了新的途径;但由于旋回地层学的概念没有突出地球轨道参数对地层旋回性的影响,不能与其他驱动力导致的地层旋回相区别而产生了一些混淆,故有学者提出了"天文地层学"。通过调研大量文献,总结了天文地层学的内涵、发展过程及与旋回地层学的关系,指出利用测井时频分析、谱分析、数字滤波等方法研究天文地层学具有明显的优势,能够提取与地球轨道参数相关的地层响应信息,进而能够对百万年级别及以下级别的地层年代加以确定。随着非常规油气勘探与开发的深入,天文地层学研究将进一步向具有更高精度的亚米兰科维奇旋回尺度发展,以适应当前厚层泥页岩油气勘探与开发在地质分层上的需要。

饮用水中隐孢子虫和贾第鞭毛虫检出率与微生物基础指标相关性

目的了解我国饮用水中隐孢子虫、贾第鞭毛虫(以下简称"两虫")的污染情况,发现"两虫"检验的替代性指标。方法在黑龙江省、北京市和安徽省各选取1个地级市(区)水厂,分别在2014年的丰水期(8月)和枯水期(11月),采集水源水和处理水(出厂水、末梢水)水样,检测"两虫"和微生物基础指标(包括菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希菌和肠球菌)及浊度。结果在控制浊度变量时,隐孢子虫仅在丰水期水源水中与总大肠菌群、耐热大肠菌群呈正相关(均P<0.05)。贾第鞭毛虫在枯水期水源水中与耐热大肠菌群、大肠埃希菌、肠球菌呈正相关(均P<0.05),在枯水期处理水中仅与肠球菌呈正相关(P<0.05)。结论贾第鞭毛虫与微生物基础指标的相关性比隐孢子虫明显,这种相关性受浊度影响较大。本研究发现贾第鞭毛虫与肠球菌在水源水和处理水中均有相关性,可继续深入研究肠球菌是否可作为贾第鞭毛虫的替代性指标。

从恩格尔系数到旅游恩格尔系数:述评与应用

旅游恩格尔系数自提出以来,受到了旅游界学者的广泛关注。鼓励赞赏者有之,质疑者亦有。文章意在通过对恩格尔系数概念的解读与梳理及对旅游替代指数的述评,挖掘旅游恩格尔系数在实践中的可行性以及在实践中可能会出现的问题。研究发现:虽然针对"旅游恩格尔系数"这一全新的概念,我国旅游业界目前还是处于探索与怀疑阶段。但是对于"旅游恩格尔系数"的创新思想和预期意义还是给予了充分的肯定和鼓励。文章认为旅游恩格尔系数有着广阔的应用前景:(1)可以对人类发展指数、旅游竞争力指数、绿色GDP以及居民幸福指数等旅游替代性指标进行弥补和完善。(2)与一些经济学统计指标相衔接,更好的判别人民物质需求和精神需求两方面需求的变化,从而更好满足人们的需要。(3)将其引入到旅游调查问卷统计指标中,判别人们的消费观念、消费结构的变化,为制定旅游相关政策提供依据。当然,旅游恩格尔系数实践运用中还会出现很多问题,只有通过不断的发现和解决问题,旅游恩格尔系数才能发挥越来越重要的作用。

深海岩芯高分辨率的古环境记录—以南海北部陆坡17940-2柱状样为例

本文将深海岩芯高分辩率记录的替代性指标分为沉积型和生物型两类。沉积型替代性指标主要包括沉积物的粒度,沉积速率,粘土矿物;生物型替代性指标主要包括有孔虫,氧同位素,古水温,有机碳通量。对比研究发现,17940-2柱状样沉积物的粒度、沉积速率、有孔虫,氧同位素,古水温,有机碳通量等指标记录海洋环境变化信息程度优于其它替代性指标;沉积型替代性指标与生物型替代性指标记录海洋环境变化信息不同步;海洋环境变化的突变与渐变影响替代性指标记录的同步性。

黄土高原地区古气候定量化研究方法评述

定量化重建黄土高原地区古气候,是黄土研究的新方向和大趋势。本文主要从土壤磁化率、植物孢粉、植物硅酸体和稳定同位素等替代性指标方面回顾了国内外对黄土高原地区古气候定量化研究的现状,并对研究中存在的问题进行了讨论。相关的研究结果表明,黄土高原地区的古气候定量化研究取得了积极的成果,但还仍处在初步阶段。由于指标本身存在局限性或指标与气候要素之间机理尚不十分清楚,所获得的定量化结果并不能令人十分满意。提出今后定量化重建古气候研究的重点是要进一步加强对黄土高原现代生态过程的研究,清楚地认识各指标与气候要素之间的机理和联系,建立可信的相关函数。希望对这方面的研究有所裨益。

有孔虫分子生物学研究进展

传统的微体古生物学研究中,有孔虫是生活于海洋环境中以具有膜状、胶结质或钙质壳为特征的丝网状肉足虫类原生动物.最近对底栖有孔虫rDNA序列的分析研究,揭示了有孔虫还有无壳(裸露)种类以及生活于陆地淡水环境的类型. 同时分子系统学研究表明有孔虫位于真核生物系统树的基部,在双滴虫类与绿眼虫类之间.对浮游有孔虫大量基因型及其与环境关系的研究, 揭示了传统研究低估了有孔虫的多样性.有孔虫基因型与生物地理分布、海洋环境有关研究表明利用rDNA序列分析识别出的同一物种的不同基因型可以为古环境研究提供更加精确的替代性指标.

中国第四纪黄土古环境研究若干进展

随着技术进步和多方位研究进展,第四纪古环境研究向着多元古环境替代指标、高分辨率古气候研究、气候变化的多种驱动因素等方面发展。文章总结了中国黄土古环境研究中的主要替代性指标,包括黄土磁化率、黄土粒度、植物硅酸体、孢粉组合、蜗牛化石、碳氧同位素和10Be、黄土与古土壤。概述了当前对黄土—古土壤的时间标尺、末次冰期的短尺度气候事件以及东亚古季风变化机制的认识。

古风暴研究进展

频发的强风暴活动及其带来的巨大损失引起了人们越来越多的关注,也引发了激烈的争议,如它是全球气候变暖的产物还是正常气候波动的结果。由于器测风暴记录的年限短,要更好地理解风暴的活动规律,需要扩展风暴记录年限,因此古风暴研究便应运而生。始于20世纪90年代,经过近十几年发展的古风暴研究无论是在方法还是在成果方面都取得了较大进步。在研究方法方面,从运用单一的风暴替代性指标到综合运用沉积学、古生物学、历史文献以及地球化学等替代性指标来恢复古风暴历史;在研究成果方面,对古风暴活动历史的了解被大幅度扩展,为认识风暴活动的周期性和长期变化趋势提供了条件。其中关于风暴活动与全球变暖的关系,最新结果表明二者之间是互为促进的,而并不是单纯的被动响应关系,即风暴活动增强会促进气候变暖,而气候变暖又会使风暴活动进一步增强。未来的古风暴研究,一方面需要继续完善基本原理、研究方法并发掘新的古风暴替代性指标;另一方面需要进一步扩展古风暴活动的年限,并综合多种古风暴替代性指标进行对比研究,提高古风暴年谱的时间和空间分辨率,促进对风暴发生规律的深入理解,为未来风暴活动的预测预报提供科学依据。

河北南部两处先商文化遗址动物骨骼的稳定同位素分析

河北村遗址和滏阳营遗址是河北南部的先商文化遗址,通过对这两处遗址出土的77件动物骨骼进行C、N稳定同位素分析,发现猪(-7.6±1.4‰,n=33)、狗(-9‰±2‰,n=7)和牛(-9.4‰±2.6‰,n=15)的δ13C值普遍高于羊(-13.3±3.9‰,n=16)的相应值,这说明前三者主要以C4类食物(粟、黍及其副产品)为食,而羊则以C3类(野生草本植物)和C4类食物为主,据此可推测这两处遗址先民可能主要从事粟黍农业。将猪的食物作为重建先民生业经济的替代性指标可知,滏阳营遗址比河北村遗址的粟黍农业发展程度更高一些。

走向可持续发展:不同于GDP方法的进步量度

为了实现可持续发展、人类富裕和安康生活,我们需要多维度的指标来表明一个共同体中经济的、环境的和社会的发展。虽然使用GDP方法有其显而易见的优点——严格局限于市场领域及其交易活动,但如果量度的对象是可持续发展和福利的话,那么十分明显,非市场活动也是与之密切相关的。可持续发展和福利的许多构成元素都不会体现在市场活动中,或者说,经济政策的某些方面需要替代性的答案和作更宽泛的成本-收益分析。因而,当致力于实现可持续发展而不只是经济增长时,旨在超越GDP方法的替代性方案的运用是必要的。本文评述了三大类型的替代性指标,即"调整"、"替代"和"补充"GDP方法,并对其优缺点、超越GDP方法的潜能进行了初步分析。

碳氧同位素在海洋环境研究中的进展

对近年来国际上的碳氧同位素在海洋环境和气候方面的最新研究进展作一综述．对海洋有孔虫、珊瑚、散态有机碳和总有机碳的研究表明，碳氧同位素是环境反演的替代性指标．研究认识历史时期海温、降水、冰川、温室气体CO2浓度及厄尔尼诺等的气候环境变迁，目的在于探索气候变化的驱动机制和响应机理，科学地预测未来全球气候环境的变化趋势，具有重大的理论意义和现实意义．

南海西南陆坡区沉积物粒级指标的物源特征及古环境意义

采用激光粒度仪分析了NS93-5柱中的沉积物高精度粒度特征,结合微体古生物类群的实验统计结果以及微量元素和碳酸钙含量等测试资料,讨论深海沉积物的主要粒级指标及其与微体古生物化石壳体组成和陆源输入的关系,为揭示深海沉积物的基本组成特征及其指示的古海洋环境做了新的探索.结果显示:深海沉积物的粒度特征一定程度反映了物源属性与组成结构,各个粒级指标的大小范围含量与对应的微体古生物类群丰度和陆缘指标之间存在着明显的相关关系,其中<2μm粒级代表陆源物质和>5μm粒级主要由各类微体古生物壳体所构成(火山灰夹层除外),中值粒径(MD)可作为微体生物的古生产力或古生态动力特征的参考替代性指标.这些粒级指标的综合分析结果较好地反映了古海洋生态的重要特征,表明晚更新世以来南海西南陆坡区的微体生物发育与陆源输入呈负相关关系,且与冰期和间冰期的全球气候变化不完全对应,而是表现了该海区的特殊性.

晚第四纪中国北方沙地风沙沉积的Zr/Rb比值特征及意义

Zr/Rb比值因不受后期成壤作用影响,在黄土高原黄土堆积中可作为较好的冬季风气候替代性指标。与黄土沉积相比,中国北方沙地的气候变化研究相对较弱,能够敏感反映沙地气候变化的替代性指标仍处于探索阶段。本文选取东亚季风控制区的毛乌素沙地、浑善达克沙地和科尔沁沙地11个典型的风成沉积序列,对Zr/Rb比值及其意义进行了研究。通过全岩样品Zr、Rb元素含量、Zr/Rb比值与平均粒径和>63μm的粗颗粒百分含量对比分析,发现在毛乌素沙地,Zr/Rb比值与粗颗粒百分含量和平均粒径成正相关关系,与黄土高原的变化趋势相似,可作为冬季风强度的替代性指标。而在浑善达克沙地和科尔沁沙地,虽然Rb含量在砂质古土壤层中随着细颗粒物质的增加而增大,与毛乌素沙地的变化相同;但是,Zr含量也表现出增加趋势,导致Zr/Rb比值变化趋势与毛乌素沙地相反。其主要原因可能是沙地所处的构造地貌单元不同,物源区存在差异。因此,Zr/Rb比值作为冬季风的替代性指标在不同沙地应用需要慎重分析。

近60年来长江水下三角洲沉积地球化学记录及其对人类活动的响应

通过对长江水下三角洲柱状沉积物地球化学元素的系统研究,结合沉积物岩芯210Pb,137Cs核素的年代测定,建立了该站沉积物的元素记录曲线,探讨了人类活动对沉积记录的影响.研究表明,该柱状沉积物形成年代为1945年至今,物质成分较为均一,以粉砂和黏土粒级沉积物为主.元素含量变化的波动不大,但S,Nb在整个岩芯中的含量逐渐增加,它们和重金属元素在表层和近表层(即20世纪90年代以来)的含量较高,增加幅度明显.相关性分析和因子分析表明,受人类活动影响的公因子(F4)以及S,As,Nb可作为反映人类活动强弱的替代性指标.各指标自1945年以来在整体上是逐渐增加的,尤其是近20年来增加的趋势非常迅速.据此,以185cm(1955年)、97cm(1978年)、47cm(1992年)和7cm(2003年)为界划分为5个阶段,分别对应我国解放战争前夕到计划经济的初期阶段、计划经济的实施阶段、改革开放阶段、市场经济的建立阶段和2003年以来的环境治理和保护阶段.

近岸底层水体低氧沉积记录研究进展

长时间尺度的沉积记录可以提升对近岸低氧形成机制的理解,从而为预报、预测和发展减缓低氧措施等提供必要的依据。综述了近岸低氧发育与演化历史的主要研究进展,尤其侧重于沉积记录的研究。首先按水体受限程度将近岸低氧发育环境划分为半封闭型海盆/海湾和开阔陆架海2类,分别探讨了二者低氧发育的主要特征。其次分析总结了低氧沉积记录的替代性指标,包括对水体氧化还原环境具有较好指示意义的生物学、矿物学和地球化学指标,着重分析了各类替代性指标的适用性。最后对长江口外海域底层水体低氧发生机制与沉积记录的研究现状作了回顾与分析。目前长时间尺度的低氧沉积记录研究仍然较少,鉴于长江口外海域低氧的动态发育特征,提出了多钻孔、多参数结合的研究方案。