甘肃北山地区早白垩世松柏类植物Podozamites(苏铁杉属)及其古气候意义

Podozamites(苏铁杉属)为松柏类已灭绝的形态属,是北半球中生代植物群中的重要分子。经鉴定,甘肃北山地区早白垩世早期地层中产出的Podozamites包括Podozamites sp.(苏铁杉未定种)、Podozamites aff.distans(间离苏铁杉相似种)和Podozamites bullus(美丽苏铁杉)3个种。基于Podozamites大化石记录和古地理分布特征,结合中生代古气候分区,对该属的古气候意义进行综合分析。结果表明:晚三叠世—中侏罗世,Podozamites数量较为丰富,主要集中分布于北半球温暖湿润气候区;晚侏罗世—早白垩世,随着干热气候带的扩张,Podozamites丰度下降,分布区域也随温热潮湿气候区变迁而发生迁移。推测Podozamites在中生代的古地理分布主要受到温暖潮湿气候带变迁的影响,其更加适宜生存于温暖湿润的气候条件下,可作为温暖湿润气候的指示分子。

庐山JL红土剖面的色度气候意义

庐山JL红土剖面的Munsell色度体系研究表明,红土色调、明度、彩度等特征值沿剖面呈有规律变化,随深度增加,红度加深、明度降低、彩度增高,总体呈现7次高低值相间的波动。红化率RR作为衡量红化程度的综合指标,随深度增加波动式递增,亦存在7次旋回,与土体中Fe2O3含量的变化趋势一致。该结论表明,庐山红土发育过程中存在热中见凉的气候波动,第四纪以来气候渐趋干凉。同时,RR曲线与C IA曲线变化趋势一致,RR高值对应于CIA高值,指示强成土风化时期,可作为反映成土环境变化的代用指标。

乌鲁木齐河源1号冰川冰芯δ^(18)O记录气候意义的再探讨

根据乌鲁木齐河源１ 号冰川冰芯δ１８ Ｏ 记录与大西沟气象站实测的气温资料， 进一步系统地探讨了所研究区域冰芯δ１８ Ｏ 记录的气候意义。结果表明，冰芯δ１８ Ｏ 记录与夏半年（５月～１０ 月）平均气温之间存在一定程度的正相关关系，而与冬半年（１１ 月～次年４ 月） 平均气温不存在稳定的相关性。该结果拓展了中、低纬主地区山地冰川冰芯δ１８ Ｏ 记录作为温度指标的适用性。

小五台山北台北坡植被垂直带的表土花粉及其气候意义研究

在对小五台山北台北坡垂直带的植被进行全面考察的基础上，建立了垂直带的表土花粉谱，分析了白扦、华北落叶松和桦等物种的气候指示意义。研究表明：桦属和松属在表土中的花粉百分含量大于群落中植物的盖度，具超代表性；云杉的花粉百分含量与植物在群落中的盖度基本符合；落叶松由于花粉产量低，保存能力差，则具有低代表性。就其气候指示意义来说，白扦指示冷湿生境，华北落叶松指示冷干生境。桦属的生态幅度较宽，其中风桦最耐寒。

黄河兰州段高河漫滩洪水沉积及其气候意义

根据兰州黄河高河漫滩沉积剖面中60个样品的粒度分析,研究了兰州黄河140aBP来河漫滩沉积指示的洪水变化。结果表明,黄河兰州段高河漫滩沉积剖面分层明显,对洪水的发生和短期降水量变化反映清楚,分辨率高,能够作为较好的指示洪水和降水量变化的指标。黄河河漫滩沉积物的粒度成分反映了沉积时期洪水搬运动力的强弱变化,粒度成分较粗,指示沉积时期洪水搬运动力较强;粒度成分较细,指示沉积时期洪水搬运动力较弱。研究剖面分为10个沉积阶段,指示了10次大小不同的洪水和10个降水较多的年份。10个洪水阶段之间为没有洪水发生或洪水规模很小的阶段,指示降水正常或贫乏的年份。剖面第4层为1904年的洪水沉积,代表的最大洪水流量为8500m3/s,第5、6、7、8、9、10阶段洪水规模都要小于1946年,最大洪水流量小于5900m3/s,即140～100aBP间最大洪水流量小于5900m3/s。剖面粒度特征随着深度具有明显的粗细变化规律。根据各层粒度组成特征及确定漫滩洪水深度的依据,可以得出剖面10个阶段河漫滩洪水深度和规模,由大到小的变化顺序依次为第4阶段>1阶段>2阶段>8阶段>3阶段>9阶段>7阶段>5阶段>6阶段>10阶段。LS剖面10个洪水阶段都是由兰州及以上黄河流域或洮河、大通河、大夏河等支流当年降水量明显增加造成的。

洛川黄土碎屑锆石的粒度特征及其古气候意义

目的通过对洛川剖面12个层位的锆石粒度分析测量,探讨洛川黄土-古土壤及新近纪红黏土中碎屑锆石的粒度特征及其反应的古气候变化特征。方法利用Quanta400 FEG场发射环境扫描电子显微镜获得锆石的二次电子图像,并用Scandium软件对锆石的二次电子图像进行粒径测量。结果第四纪黄土-古土壤及新近纪红黏土中存在大量碎屑锆石,除L24层黄土外,其余黄土层中的锆石粒度均显示出相似的分布特征,主要粒级分布于20～60μm之间,与全岩粒度相比,其中值粒径、平均粒径均有差异,但L9与L15层中锆石中值粒径与全岩差异最小,红黏土中差异最大。结论成壤作用对粉尘沉积物全岩粒度分析结果影响较大,而对稳定重矿物锆石粒径影响较小。第四纪黄土L9与L15层全岩粒度分析中粗颗粒含量明显增加,应归因于此时粉尘沉积物土壤化过程中成壤作用减弱。新近纪红黏土粗颗粒锆石百分含量的增加,并不预示着此时冬季风的明显加强,而是与周缘裸露的基底岩石提供了近距离的物源有关。L24层黄土在各项粒度指标均显示出其特殊性,可能与青藏高原的阶段性隆升有关。

华县老官台全新世黄土剖面pH值及其古气候意义研究

对华县老官台剖面190个样品的土壤pH值测定表明:pH值的变化从总体上与其他代用指标对应良好,可用于古气候环境的研究.当气候变得湿润时,植被生长茂盛,生物化学风化强烈,土壤pH值低;当气候变干冷时,植被稀疏,生物化学风化微弱,土壤pH值高.但就局部层位的对比情况看其pH值存在差异,主要表现在气候转型期的突变方面(不像其它指标的渐变),其两个低谷均突然出现在古土壤层S20和S10的中部,这两个古土壤层上部和下部又突然转为峰值.pH值的上述变化特点似乎说明其对降水的变化更加敏感,从这个意义上讲,pH值的变化是一个很好地反映降水情况非常敏感的气候代用指标,其可以用来定量恢复古气候中的降水量的多少,具体的实施方案还有待于进一步研究.

帕米尔东北部昆仑圆柏850 a树轮宽度年表的建立及其气候意义

利用帕米尔高原东北缘的昆仑圆柏树轮资料建立了850 a的树轮宽度年表(1165—2014年),是目前新疆最长的树轮年表。树轮宽度指数与乌恰站的气象资料相关分析表明:树轮宽度主要受水分条件限制,与降水量、降水日数和水汽压呈一致的正相关,其中树轮宽度标准年表与乌恰上年10月—当年7月的降水量的相关系数达到0.671。宽度年表与最高气温和最低气温呈反相关:当年生长季及其前期的最高气温与轮宽指数负相关,而最低气温(当年5月以外)与树木的生长正相关,表明生长季的较高的最高气温和冬季的较低的最低气温不利于树木的生长。树轮宽度指数与CRU格点降水资料的空间相关分析表明其能较好地反映帕米尔高原东部的降水变化,其次与新疆天山山区中部和南疆平原区的降水也具有较好的相关性。

洞穴石笋δ^18O与δ^13C气候意义研究

利用洞穴次生化学沉积物进行古环境重建是第四纪全球变化研究的一个热点,而碳氧稳定同位素是最重要的气候替代性指标。不少研究者利用洞穴次生沉积物如石笋中碳氧稳定同位素的记录已恢复了部分地区不同时间尺度古气候。同时,研究人员也面临着合理解释一系列机理性问题的挑战,如氧稳定同位素气候意义的多解性、碳氧稳定同位素在定量重建古气候方面存在一定程度失真现象等诸多问题。文中全面论述碳氧稳定同位素在古气候重建中定性与定量研究上存在的局限性,并在此基础上指出:要分别探究石笋中δ18O与δ13C各种来源进入洞穴石笋的地球物理化学全过程及其控制机制;研究现代大气降水同位素组成的各种效应在不同时空的组合规律;尽快建立更为科学的大陆矿物-水地质温标。

贵州纳朵洞滴水氢氧同位素变化特征及气候意义

通过对贵州关岭纳朵洞洞内滴水和池水及洞顶上方土壤渗透水、表层岩溶泉点和大气降水的水文水化学特征及氢氧同位素2个水文年的动态观测,结合当地气象数据,分析了纳朵洞洞穴滴水δ^(18)O和δD变化特征及其对地表气候变化的响应。结果表明:1纳朵洞4处滴水点的δ^(18)O和δD均分布在靠近当地大气降水线的右下方,说明滴水的δ^(18)O和δD体现了当地大气降水δ^(18)O和δD的平均水平;2纳朵洞大气降水和土壤渗透水中δ^(18)O和δD存在明显的季节变化,冬春偏重,夏秋偏轻;3纳朵洞滴水、池水和表层岩溶泉的δ^(18)O和δD季节变化不明显,但变化趋势趋于一致,记录了年际降水量的变化,反映了研究区的旱涝情况。研究结果可为利用洞穴石笋研究古气候特征提供依据。

中国干旱半干旱地区古粉尘通量差异及其指示的气候意义

从各区域独特的地形地貌条件、距离粉尘源区的远近、不同的物源区以及不同的气候控制系统等动力机制因素出发,认为中国北方粉尘通量在空间上与北太平洋V21-146孔深海沉积物、日本Biwa湖湖相记录、全球冰量δ18O曲线所反映的古气候记录在万年时间尺度上一致,自西向东通量减少,显示出与源区的距离成反比的趋势;在时间尺度上,冰期时的粉尘通量明显高于间冰期的通量,冰期通量的变化具有高频波动的特征;现代尘暴粉尘的通量与黄土堆积期的通量相似, 表明在末次冰期时大量的粉尘搬运大多是在尘暴状况下完成的.

淮河流域大气降水氢氧稳定同位素变化规律及其气候意义

淮河流域位于我国南北气候过渡带,其复杂多变的降水过程及水汽来源是导致流域洪旱灾害易发、多发的重要因素。以全球降水同位素监测网络(Global Network of Isotope in Precipitation,GNIP)监测的多年降水氢氧稳定同位素数据为基础,探讨了淮河流域大气降水氢氧稳定同位素组成时空变化的驱动因素及其气候指示意义;通过分析氢氧稳定同位素组成(δ^(18)O、δ^(2)H、氘盈余)、大气降水线特征与流域气温、降水量的响应关系,解析流域不同季节大气降水水汽来源及气团移动路径。结果表明:①淮河流域大气降水氢氧稳定同位素组成能够指示南北气候过渡带特征;②同位素时空变化及异常低的大气降水线斜率、截距与局地降水环境关系不大,主要是由水汽来源差异及降水气团在移动过程中同位素分馏造成的。氘盈余示踪和HYSPLIT模型模拟结果进一步表明流域降水水汽来源及变化受季风活动的控制,冬季风和夏季风的交替进退使得淮河流域的降水氘盈余变化具有明显的“V”型特征。研究成果可为水资源调度管理、极端气候应对决策等提供科学依据。

晚中新世以来中国北方风成沉积的磁性地层学和沉积学研究及其古气候意义(英)

对黄土高原的灵台和泾川黄土 -红粘土序列进行了磁性地层学和沉积学研究.古地磁研究表明,泾川剖面的底界年龄为 8.0Ma,这比灵台剖面的底界年龄老 1.0Ma.通过空间上红粘土剖面的地层对比,发现灵台红粘土序列相对较为完整和连续.该剖面可以作为中国北方晚第三纪红粘土的标准剖面.野外观察和粒度分析均表明灵台和泾川红粘土沉积为风成沉积.通过对南北向黄土大断面粒度参数的系统分析,初步建立了 粉尘沉积的粒度参数———沉积区距源区最小距离"的半定量模型.根据这些模型推测,红粘土的主要源区可能在现代的巴丹吉林沙漠及其以西地区.灵台剖面的游离铁/全铁值变化表明,晚中新世以来东亚夏季风经历了非线性的演化历史.约 4.1～ 4.8Ma间为黄土高原地区 7.0Ma以来东亚夏季风最为强盛的时期.该气候事件的出现可能同全球温度背景较高及全球冰量较小有着动力学上的联系.

广东木棉、苦楝主要物候期温度指标及其农业气候意义

根据广东省气象观测资料和农业气象观测站的物候观测资料,计算出木棉和苦楝展叶期和开花期温度指标,并分析其对应的农业气候意义,同时分析了当前气候变暖背景下物候期对温度的响应。结果表明:木棉开花始期的指示温度为11℃,苦楝展叶始期的指示温度为10℃;由于气候增暖,上世纪80年代以后,稳定通过物候期指示温度的日期明显有提早的趋势,春季物候期也明显提前。

金华北山洞穴滴水氢氧稳定同位素的特征及气候意义

为揭示洞穴滴水氢氧同位素特征及气候意义,对金华北山双龙洞和二仙洞的大气降水、洞穴滴水、岩石裂隙水、地下河水、洞外泉水进行了7~9个月的连续监测和分析。结果表明:1地表水的氧同位素变化幅度大于洞穴水,说明其对外界环境的响应比洞穴水更敏感。2洞穴滴水的氢氧同位素值并没有与大气降水线完全吻合,大部分投影在雨水线下,这反映了地表的蒸发作用以及包气带含水层对滴水存在着显著的调蓄作用。3滴水的δ18OV-SMOW具有干湿季变化特征,旱季偏正,雨季偏负,但滴水δ18OV-SMOW值滞后2~3个月。本研究结果可为重建金衢盆地的古环境提供依据。

民和黄土粗颗粒组分的气候意义初探

民和黄土各粒径组分含量变化与磁化率曲线对比，并进行相关分析发现：民和黄土＞３０μｍ的粗颗粒组分可以作为较敏感的东亚冬季风代用指标。明确了民和黄土粗颗粒组分与气候变化的良好对应关系。

红原泥炭正构烯烃的分布与古气候意义

利用GC-MS对红原泥炭样品中的分子化石进行了系统检测,获得了一系列正构烯烃,碳数分布范围为C18—C28,主峰碳为C27,次主峰为C23或C25,与同一深度处的正构烷烃分布模式完全不同。泥炭中正构烯烃的轻重组分∑C21-/∑C2+1、正构烯烃与相应碳数的正构烷烃比值呈有意义的阶段性变化。其中∑C21-/∑C21+与正构烷烃L/H的变化趋势大体一致;而C24:1/C24:0和C23:1/C23:0比值却与之相反。这可能与正构烯烃,特别是这些中碳数化合物因气候如温度的变化在厌氧条件下发生微生物的氢化作用有关,很可能记录了青藏高原东北部地区全新世以来的温度信号。(C26+C27+C28)/(C23+C24+C25)正构烯烃比值,与该区植被分布具有一定的对应关系,说明这些正构烯烃可能除了与植被有关外,也与不同植被类型的组织具有不同抗微生物降解能力相关。这些指标记录的气候信息与前期报道的分子化石记录的气候演化基本一致,说明正构烯烃可以作为古气候的替代性指标。

仰韶文化遗址区古土壤色度特征及其气候意义

土壤可有效记录和收集环境信息,文化遗址区内的土壤包含了丰富的古环境信息,然而在诸多的研究中,对仰韶文化变迁与气候变化之间的关系研究较少,缺乏定量科学依据。为了探讨土壤色度指标的气候意义,半定量的恢复仰韶文化时期的气候环境状况,在河南仰韶村遗址选择1个含人类遗迹的文化剖面和1个没有人类扰动的自然剖面进行对比研究,利用日本CM-700d分光测色仪分别测试2个研究剖面土壤色度指标(亮度、红度、黄度),并与剖面的磁化率、粒度特征进行综合分析,探讨仰韶文化时期的古气候变化。结果发现:色度等各气候指标都能一定程度上科学地反映古气候变化,但仅根据某一种气候替代指标推导气候结果是片面的,只有综合考虑多项气候替代指标,才能够准确合理地重建气候的变化过程。色度指标沿剖面呈有规律的变化,文化剖面L*、a*、b*各指标值随剖面深度加深数值呈增加趋势,自然剖面a*值随剖面深度加深呈增加趋势,而L*、b*指标值则呈减小趋势,同时色度各指标值可以与磁化率、粒度进行很好的结合。综合来看,文化剖面由于人类活动的干扰,气候的反演大致与自然剖面相对应,总体而言反映的气候环境信息大体相同,剖面从下向上可分为4个气候变化阶段,变暖期-干冷期-暖湿期-干冷期。这一结果也说明了暖湿的气候是文明繁荣发展的动因,而干冷的气候则会使文明走向衰落。

两个树轮样品的^(13)C同位素研究及其古气候意义

两个代表不同生长时期、不同生长气候区的树轮样品研究结果表明，树轮^（１３）Ｃ同位素组成记录了树轮生长时大气ＣＯ_２的同位素组成和气候因子特点。现代样品^（１３）Ｃ同位素组成反映了近代大气ＣＯ_２浓度和组成变化特点。古代样品良好的同位素再现性，肯定了树轮^（１３）Ｃ同位素作为历史时期气候记录仪的可行性。