黄土高原水蚀风蚀交错带不同植被类型下土壤水分动态特征

为掌握黄土高原水蚀风蚀交错带不同植被类型下 0 ~ 500 cm 土壤含水量的时空变化 特征及其剖面变异规律，采用定位观测和经典统计学相结合的方法，本文研究了陕西神木六 道沟小流域老爷满渠 4 种不同植被类型（杏树、杨树、沙蒿以及柠条）下的土壤水分状况。 结果表明：在气象、地形、地貌、土壤等立地条件基本一致的情况下，同种植被下土壤含水 量的变化趋势具有较高一致性，表层（0 ~ 40 cm）土壤含水量在雨季显著大于旱季，并且上 层土壤水分（0 ~ 40 cm）的变异程度大于下层（40 ~ 500 cm）；不同植被类型间，杏树地土 壤含水量在垂向的变化趋势最稳定，杨树地和沙蒿地次之，柠条地最剧烈。不同植被类型下 的土壤水分动态特征与剖面分布具有明显差异。</p

黄土 - 古土壤中蜗牛化石总数古气候意义探讨

本文通过研究黄土高原西北&mdash;东南断面上三个剖面（渭南、洛川、九州台）末次间冰 期以来的蜗牛化石记录，探讨了黄土 - 古土壤序列中蜗牛化石个体总数可能保存的古气候信息。 研究表明，黄土 - 古土壤中蜗牛化石总数主要受控于研究区域保存条件（温度、降水及相联系的 成壤强度）和生存条件（气候环境条件是否适宜蜗牛的生存）。保存条件为黄土高原南部蜗牛 化石总数的主要影响因素，而黄土高原北部主要受生存条件控制，黄土高原中部则同时受两个 因素的影响。基于洛川蜗牛化石总数的变化特征指出，~400 ka 前后冰期气候状况存在明显差异， 400 ka 前的冰期更加适宜蜗牛的生存，此后洛川地区冰期蜗牛生存的气候环境条件不断恶化。本 研究为利用蜗牛化石探讨黄土高原古气候、古环境变化提供了重要参考。</p

石笋矿物由文石转变为方解石后碳、氧同位素组成的变化

石笋矿物由文石转变为方解石,其碳、氧同位素组成如何变化的认识对于古环境研究具有重要意义。选取江西省神农宫洞石笋SN15进行研究,X衍射分析测试证明其主体部分的矿物组成为文石,部分位置文石转变为方解石。相同层位文石和转变方解石的碳、氧同位素组成分析结果表明,转变方解石与原生文石相比,&delta;~(13)C值几乎没有变化;而&delta;~(18)O值明显偏负,且不是系统性偏负,偏负范围为0.2&permil;~1.4&permil;。因此,原生文石记录的降水氧同位素组成在矿物转变时受到扰动,转变方解石的氧同位素组成信息不能用于高分辨率古气候与古环境研究;碳同位素组成虽然变化很小,使用时也需慎重。</p

兰州盆地渐新世沉积物岩石磁学性质探究

我国西北地区出露大量富含哺乳动物化石的&ldquo;第三纪红层&rdquo;.探明这些地层的岩石磁学特征对进一步开展磁性地层、环境磁学和古气候学研究具有重要意义.本文对青藏高原东北缘兰州盆地渐新世地层进行了详细的岩石磁学研究,分别确定了咸水河组下部砂岩和泥岩中磁性矿物含量、种类及其在加热过程中的转变;并结合X射线衍射,漫反射光谱和粒度分析等非磁学手段,揭示了磁性矿物种类与沉积环境的关系.结果表明,剖面底部和顶部的砂岩为河道沉积,磁性矿物含量较低,主要为高矫顽力的赤铁矿和针铁矿;中部泥岩为湖相沉积,指示了一个相对稳定的静水沉积环境,其磁性矿物含量比砂岩要高,不仅含有高矫顽力的赤铁矿和针铁矿,也含有低矫顽力的磁铁矿.在岩石磁学和环境磁学结果的基础上,结合野外考察和古生物证据,我们推测兰州盆地在晚渐新世为半湿润半干旱的气候条件,这为赤铁矿的生成提供了有利条件,导致盆地中富含赤铁矿的红色泥岩广泛发育.</p

青海湖二郎剑钻孔的粘土矿物学研究

位于青藏高原东北边缘的青海湖盆地拥有巨厚的新生代沉积,较好地记录了湖盆形成以来的古气候和古环境演化历史,对认识青藏高原东北部隆升过程和东亚气候变化具有重要的科学意义.但迄今为止,对青海湖沉积物长时间尺度的研究尚不多见,对沉积矿物学的研究较少涉及.利用X射线衍射分析技术,基于麦夸特算法对青海湖1108.95 m长的二郎剑钻孔岩芯开展了系统的粘土矿物学研究,获得了该钻孔沉积物中粘土矿物的组成、相对含量、化学指数和结晶学特征等方面的信息.结合钻孔的粒度指标,探讨了晚中新世以来高原构造隆升事件和青海湖地区的风化历史与古气候演化过程.研究表明,麦夸特算法在粘土矿物含量计算中能取得较好的效果,二郎剑钻孔中的粘土矿物以伊利石和绿泥石为主,高岭石和蒙脱石的含量较低;粘土矿物主要为碎屑成因,指示了化学风化作用较弱而物理风化作用强.各项粘土矿物学指标和粒度组分的变化特征揭示了自钻孔底部沉积以来青海湖地区处在总体相对寒冷干旱的气候环境下,并经历了5次大的环境演化阶段.其中在晚中新世早期气候相对温和湿润,之后具趋冷趋干的特点;在晚中新世晚期到上新世早期经历了一个短暂的温暖期之后,一直到第四纪气候持续变得寒冷干旱.各项指标可能也蕴含了自晚中新世以来青藏高原东北部发生过多次构造隆升事件的信息.</p

两种纯化方法获得脂肪酸的链长及碳同位素分布特征对比

饱和脂肪酸及其同位素组成是重建古环境和古气候的重要代用指标,目前存在多种提取及纯化流程。在全球变化研究中,基于不同原理的纯化流程得到的脂肪酸含量及其同位素组成是否一致,直接影响着该指标应用于不同区域重建结果的对比。本文用两种常见的脂肪酸纯化流程提取脂肪酸标准、现生植物和泥炭样品类脂物,通过对比发现:对脂肪酸标准两种流程都可以得到纯净的单体脂肪酸,而且回收率均较高(85%以上),都是较为可靠的脂肪酸纯化流程;然而对于天然样品,虽然高碳数脂肪酸(碳数&gt; C_(24))的回收率相近,流程1却能够获得相对较多的低碳数饱和脂肪酸,如泥炭样品中该流程获得的n-C_(22)脂肪酸是流程2的3倍;两种流程纯化狗尾草(Setaira viridis)和三叶草(Trifolium repens)得到n-C_(16)脂肪酸的&delta;~(13)C不同,流程1分别为-21.1&permil;和-36.2&permil;;流程2分别为-23.3&permil;和-34.9&permil;,表明两个实验流程得到的低碳数脂肪酸的含量、脂肪酸链长分布模式以及碳同位素组成均存在明显的差异。实验结果显示,流程2分离纯化样品可得到几乎全部的游离态脂肪酸,而流程1可提纯样品中游离态和酯态存在的总脂肪酸。由于在沉积物中游离态脂肪酸和酯态脂肪酸可以相互转化,因此使用流程1分析样品中的总脂肪酸更为合适,也可以将类脂物皂化使酯态脂肪酸释放为游离态,然后使用流程2。</p

黄土高原现代C_4和C_3植物生物量及其对环境的响应

文章从表土总有机碳同位素和现代植被间的关系人手,研究C_4/C_3植物与气候要素的关系,以期能更好的理解影响C_4、C_3植物生物量的主要因素。研究区域位于黄土高原塬面,我们计算了共67个采样点的C_4植物的生物量,估算出草本植物中C_4植物的比例。结果表明,黄土高原塬面上最主要的C_4植物是白羊草(Bothriochloa ischaemum) , C_3植物主要由草类植物和灌木组成,如长芒草(Stipa bungeana)、胡枝子(Lespedeza dvurica)和禾叶嵩草(Kobresia graminifolia)等,它们主要分布在研究区域的阴坡和山谷。表土的总有机碳同位素组成是反映C_3和C_4相对生物量贡献的可靠指标。在黄土高原地区,夏季降水量的增加会引起C_4植物比例上升,同时C_4植物生物量的变化也反映了降水的变化。本文的研究有助于理解亚洲季风气候下黄土高原地区C_4/C_3植物的变化机制。</p

基于遥感的高寒灌丛分布变化及其驱动力--以峻河流域为例

利用遥感影像和多源地理信息提取峻河流域高寒灌丛,分析近30年来区域高寒灌丛分布面积的变化,并与峻河流域年平均温度、年降水量、年蒸发量以及蒸发量和降水量的比值进行对比,探讨影响高寒灌丛面积变化的气候因子。研究结果表明:①峻河流域高寒灌丛面积在10年尺度上具有一定的波动性,1977年-1990年高寒灌丛的面积增加14.37km~2,1990年-2000年高寒灌丛面积减少了12.61km~2,2000年-2009年高寒灌丛面积又增加了8.53km~2;②峻河流域高寒灌丛面积变化与该区域的温度和降水变化没有直接的相关关系,但与蒸发量与降水量的比值呈反相关;③峻河流域高寒灌丛面积变化与整个青海湖流域的干旱强度变化相关,干旱强度越大,高寒灌丛分布面积减小,反之,干旱强度减小,高寒灌丛面积增加。</p

青藏高原中东部 2485 年来温度变化幅度、速率、周期、原因及未来趋势

分析了根据树木年轮资料重建的青藏高原中东部过去 2485 年来温度变化幅度、速 率、周期、原因及未来趋势, 发现研究区极端气候事件与全球同步出现, 如中世纪暖期、小 冰期和 20 世纪增温等. 历史上最大的温度变幅和速率都发生在“东晋事件”(343~425 AD)期 间, 而非 20世纪后半期. 过去青藏高原中东部地区温度序列存在显著的 1324, 800, 199, 110, 2~3 a 的准周期 (P < 0.01), 其中, 1324, 199 和 110 a 周期与太阳活动有关. 温度变化在很大 程度上受控于太阳活动: 千年尺度周期决定了温度变化趋势长期走向, 百年尺度周期控制 了温度变化幅度, 而太阳活动极小期对应冷期出现. 预估结果显示未来这一地区温度将下 降, 到 2068 AD 前后温度下降到谷底, 2068 AD 后再次升温

石笋氧同位素和微量元素记录的陕南地区4200~2000a B. P.高分辨率季风降雨变化

基于陕南祥龙洞石笋XL2的19个~(230)Th年龄、218个氧同位素分析以及896个Sr/Ca分析数据,高分辨率重建了4200~1972a B. P.期间陕南地区季风降雨变化。重建结果显示陕南地区这一时期季风降雨有显著的127~ 105a和57a周期,可能分别受控于太阳活动、PDO和/或AMO的变化。重建时段有3次百年尺度的干旱事件,分别发生于2200~2100a B. P.,2900~2700a B. P.和3600~3400a B. P.,其中2900~2700a B. P.干旱事件对应于北大西洋地区2. 8ka冷事件。对比研究显示,尽管祥龙洞石笋和董哥洞石笋&delta;~(18)O记录整体一致,但除了2900~ 2700 a B.P.干旱事件之外,其他两次干旱事件在董哥洞石笋记录中并不明显。而尽管总体上祥龙洞和和尚洞石笋&delta;~(18)0记录的差异要大,但XL2的3次干旱事件在和尚洞记录都有明显体现。有精确年代控制的祥龙洞、董哥洞及和尚洞石笋氧同位素记录的差异,揭示晚全新世我国季风降雨在十-百年尺度存在区域差异。</p