长江下游三大沿江湖泊沉积物记录的全新世环境演变研究

通过对巢湖湖心长8.0m的ACN钻孔沉积物的磁性参数和粒度组成进行测量,探讨了巢湖全新世以来的环境演变过程,经过与已有文献和考古资料的对比,分析了长江下游三大湖泊——巢湖、太湖、鄱阳湖的沉积物对全新世环境变化的指示意义,认为：（1）长江下游三大湖泊沉积物中记录的古气候信息与全球重大事件吻合较好.同一特征性气候变化过程在区域上存在差异;（2）全新世以来,巢湖经历的湖面涨缩过程以及突发事件比太湖和鄱阳湖更加剧烈,说明巢湖沉积物对气候环境的响应更加敏感.巢湖和太湖水域面积整体不断减少,鄱阳湖相反;（3）西北欧全新世中期ElmDecline事件对长江下游不一定普遍响应,4000aB.P.和3800aB.P.左右长江下游可能分别存在洪水事件和干旱事件.     

玛珥湖地区～9000cal.yr以来地球磁场的变化与气候演化的响应机制

玛珥湖位于东亚热带地区,其稳定、连续、粒度相对均一且无明显扰动的细粒湖泊沉积物记录了～9000cal.yr以来东亚热带区域地球磁场长期变化(PSV)与气候演变的信息.本次研究在湖泊中心分别取深～8m的探井和～16m的钻孔沉积物,在前人工作的基础上,重建其记录的地球磁场长期变化特征,提取百年至数十年尺度的气候变化信息,进一步探讨该区域的气候变化规律对全球变化的响应特征和驱动机制.因此,我们选择玛珥湖沉积物,进行全新世相对地球磁场长期变化与高频气候变化的研究,分别对比、讨论二者在大区域范围内与其它记录在时、空上的异同,探讨该区域二者之间可能存在的联系和响应机制.     

近300年来岱海流域气候干湿变化与人类活动的湖泊响应

根据岱海60cm柱状岩芯的磁化率、孢粉、粒度等环境指标的分析结果,对历史时期岱海气候干湿变化和人类活动的湖泊记录进行探讨,岱海湖泊沉积记录近300年来的气候干湿变化可划分七个阶段,与历史记载有较好的一致性;频率磁化率高值段对应气候偏湿阶段,低值对应气候偏干阶段,人类活动特别是人口增加和土地开垦,加剧流域水土流失,导致湖泊沉积物中细颗粒组分增加,频率磁化率升高;孢粉Ulmus的变化受流域人口增加的影响。频率磁化率和孢粉是反映岱海历史时期干湿变化和人类活动的重要环境指标。     

6000 aBP以来洞庭湖沉积记录的环境演变及其同人类活动的关系

通过对东洞庭湖地区ZK01钻孔沉积物的粒度、磁化率、孢粉等古环境指标的分析, 初步揭示了该地区6000 aBP以来湖泊环境及气候演变的历史: 6000~4000 aBP, ZK01钻孔所在区域为水深较大的湖泊环境, 湖泊周围地区分布有亚热带常绿阔叶林植被, 代表较为湿热的气候; 4000~1000 aBP仍为深湖环境, 但后期水深有所减小, 其中4000 aBP的气候有明显变干变凉的趋势, 植被也发生了明显的变化; 1000~600 aBP湖泊演变为浅湖环境, 600 aBP之后进一步演变为浅滩与湖沼交互相环境。 该地区环境演变同史前及历史时期人类活动的相互关系研究表明, 6000~1000 aBP的水文环境及气候变化显著地影响了区域的古代人类文化与历史的进程, 其中4000 aBP的气候变凉及水文环境的变化可能是该地区史前文明迅速衰落的原因; 1000 aBP以来, 人类在长江两岸的筑堤和围垦等活动明显影响了洞庭湖地区的水沙过程及河湖环境的演变历史。     

河北三河上更新统——全新统磁化率变化旋回分析

为了获取河北三河地区上更新统-全新统古气候和古环境变化,在该区实测一地层剖面,采集磁化率样品进行测试,以磁化率变化为沉积环境代用指标,在前人研究确立的地质年代框架下,运用频谱分析、演化谱分析等方法对地层垂向磁化率变化进行旋回分析。结果表明研究区冲积沉积中存在23ka的岁差尺度旋回,由于剖面较短未识别出更长周期的斜率和偏心率旋回。根据分析结果计算出剖面沉积时限为4-45ka,属于晚更新世晚期至全新世早期河流砂坝和泛滥平原沉积,平均沉积速率为24cm/ka。磁化率的变化与粒度变化具有正相关性,粗粒沉积磁化率较高、细粒沉积磁化率较低;磁化率的变化受岁差驱动气候变化影响,岁差高值时大气降水对河流补给增多,陆源碎屑增多提高了沉积物中磁性矿物的含量,反之,则磁性矿物少,磁化率低。岁差驱动气候变化在河流冲积物中的发现,为河流冲积沉积天文驱动气候变化研究提供参考依据,为第四纪冲积沉积和地质事件研究提供新的年龄约束手段。     

珠江三角洲全新世海平面升降及其对全球变化的响应

高频海平面的波动与全球气候变化之间的联系,由于区域海平面升降指标、构造沉降、降雨和沉积物年代等诸多因素的困扰,长期难以达到统一的认识,影响全球变化的2个重要因子——海平面升降和气候变化之间驱动与响应机制的讨论。以珠江三角洲3个代表性钻孔为例,基于旋回沉积学和磁化率值大小变化地层对比的基础上,以SX97钻孔记录的地磁倾角变化与从亚洲其它湖泊重建的地球磁场长期变化曲线相对比,确定沉积物的年代学框架。进而以环境磁学参数χARM/SIRM为高频海平面波动的替代性指标,讨论珠江三角洲百年-千年尺度海平面变化与全球气候变化之间的联系。结果表明,珠江三角洲的初次海侵发生在约9.2 ka BP,在9.1~7.7 ka BP和4.0~3.2 ka BP分别存在2个高海平面阶段,几次显著的低海平面时期,如1.2~1.5,3~3.2,4.0~4.75,5.25~5.75,6.2~6.3和7.25~7.75 ka BP与全球变冷事件或东亚夏季风的减弱相一致,说明在全球尺度,高频海平面的波动与全球气候的变化存在同步响应的特征。     

长江下游洪水事件:基于南通河漫滩研究

沉积物中保留下来的信息载体可较准确地反映古环境变化,沉积物粒度与磁化率是沉积物中反映沉积环境变化的重要指标.研究了长江下游南通段河漫滩沉积剖面的粒度和磁化率特征,由此识别出长江下游南通段现代洪水事件.粒度分析表明,样品偏态系数为负偏,表明沉积物粒径总体相时较大,反映水流量大,搬运能力强.根据砂、粉砂、粘土百分含量变化,可将剖面分6层,呈粗-细-粗-细-粗-细变化.这与磁化率特征是一致的,磁化率呈高-低-高-低-高-低变化.将磁化率、中值粒径和近百年降水量变化对比分析发现,磁化率与沉积物中值粒径呈负相关关系.而沉积物粒度与降水量呈正相关关系.推断第1、3、5层的沉积特征指示该阶段水量较大(洪水期),第2、4、6层沉积特征指示水量较小,约130 a以来长江下游南通段至少发生3次较大的洪水,其中第5沉积层对应的洪水规模可能最大.     

云南抚仙湖沉积物粒度分维特征及环境意义

通过对抚仙湖沉积物粒度特征的研究,分析了湖泊沉积物粒度指标与分维值的变化特征及其相关性,探讨了深水湖泊沉积物粒度分维特征指示的环境意义。结果表明:抚仙湖沉积物主要由粉砂和黏土质粉砂组成,分别约占14.71%和85.29%;湖泊沉积物分选性较差,呈极负偏态,峰态从很窄到极窄,平均粒径变幅较小,在7.10～8.45μm之间波动,均值为7.76μm;其分维值的变化范围为1.81～2.76,较其它粒度参数显著,均值为2.36,所对应的相关系数为0.94～0.99,指示了抚仙湖沉积物粒度分布具有显著分形特征。同时,抚仙湖沉积物分维值与平均粒径、分选系数、峰态间存在显著的正相关关系,说明湖泊搬运营力与区域沉积环境的变化、粒度分维值均具有较好的响应。通过对比抚仙湖流域自1700年来人类活动的记录发现,频繁的人类活动导致流域变化均与湖泊沉积物中记录的分维值极值具有较好的对应。因此,分形研究在深水湖泊中的应用,将为进一步研究区域沉积环境特征提供科学依据。     

毛乌素沙地北缘苏贝淖湖滨沉积物磁化率与粒度组份的相关性研究*

以苏贝淖湖滨剖面沉积物为例,研究了沉积物磁化率与粒度的变化特征;并分析了各粒级组份与磁化率大小变化的相关关系。探讨沉积物磁性矿物的可能来源及富集状态,揭示它们在干旱区湖泊沉积物中所反映的古环境信息。结果显示:1沉积物磁化率和粒度自下而上分别经历了由低到高、由细到粗的总体变化趋势,代表了一种由湖滨浅湖相到风成沉积相过渡的沉积环境;沉积物整体粒径较粗,主要为砂(63μm)和粉砂[(4~63)μm],二者的平均含量之和达到99.04%,剖面风成沉积物与现代风成沙的粒度曲线变化具有很好的一致性;2磁化率与砂粒级的颗粒含量呈正相关,而与粉砂和黏土无明显相关关系或呈负相关,说明磁性矿物主要赋存在砂粒级颗粒中,主要原因是沉积物中的磁性矿物以外源为主;3沉积物高磁化率值对应较粗的沉积物颗粒,指示湖区风沙活动较强,气候干旱;低磁化率值对应较细的沉积物颗粒,反映湖区环境相对较湿润。     

黄河源区典型湖泊希门错沉积物的地球化学特征及其环境意义

湖泊沉积是历史时期气候波动与流域环境变化的记录器.采集黄河源区希门错沉积物,对岩芯的有机质和地球化学元素进行了分析,得到该地近1 720年以来的环境变化记录.结果显示希门错沉积物47cm柱状岩芯的环境演化过程可分为四个阶段:32cm以下(900AD之前),该阶段为气温变冷阶段,降水多;32-20cm之间(900-1300AD),该阶段为气温变暖阶段,和中世纪暖期相对应,降水减少;20-3.5cm之间(1300-1900AD),该阶段为气温变冷阶段,和小冰期较为吻合,降水较多且逐步减少;3.5-0cm(1900AD至今),这个时期为20世纪暖期,降水较少.磷元素含量在近20多年来增加较大,说明人类活动对流域的影响不断增强.在此之前的磷元素沉积含量低且稳定,指示该区域磷的背景值.     

Environmental changes during early-middle Holocene from the sediment record of the Chaohu Lake,Anhui Province

A typical lake sediment core is obtained from the Chaohu Lake in the lower reaches of the Yangtze River,Anhui Province,China.The timing scale is constrained by AMS 14 C dating method.Climate proxies such as pollen and grain size in the core are analyzed to reconstruct the environment changes at this site approximately between 9870 and 2170 cal.a BP.The results indicate that at the research area, the climate in the early-middle Holocene had evolved through 3 stages.From 9870 to 6040 cal.a BP, proxy records show a warm and dry climate with low water levels after the late-glacial period.During this stage,cool and dry events occurred at about 8910 and 6060-6030 cal.a BP.Then,between 6040 and 4860 cal.a BP,the climate was humid and vegetation was more flourishing in the Chaohu Lake Valley.The Holocene Optimum occurred at 5840-5500 cal.a BP in the Chaohu Lake,showing the best condition of water and heat.Elm Decline occurred at the period of 5380-4930 cal.a BP.Since 4860 cal.a BP,the climate was warm and dry through 2170 cal.a BP as shown in both pollen spectrum and grain-size histories.Two obvious dry events occurred in 3760 and 2170 cal.a BP,respectively.At 2170 cal.a BP,the water level of the Chaohu Lake reached the lowest as the lakebed possibly exposed. Such lake sediment observations are consistent with the historical records in this area.     

巢湖CH-1孔沉积物磁性、粒度特征分析

通过对巢湖湖心长1.5m的CH-1孔沉积物磁性参数和粒度组成进行测量,探讨了巢湖的沉积环境变迁.结果表明：CH-1孔沉积物以中粉砂和细粉砂为主,其次为黏土.该孔中黏土粒级对磁性矿物贡献最大.自底部向上,该孔分为4段：第1段,沉积物向上粒度变细,亚铁磁性矿物含量减少,亚铁磁性矿物颗粒变细;第2段,沉积物向上粒度变粗,亚铁磁性矿物含量减少,磁性矿物颗粒变细;第3段,沉积物向上粒度变细,亚铁磁性矿物含量增多,磁性矿物颗粒变粗;第4段,沉积物向上粒度变粗,亚铁磁性矿物含量增多,磁性矿物颗粒变粗.上述结果显示：巢湖湖面在整个沉积历史时期呈现上升和下降的交替变化,反映了气候变化对巢湖沉积的影响.     

田洋玛珥湖中更新世以来磁化率特征及其环境意义

 对雷州半岛东南部的田洋玛珥湖TYC孔前40 m岩芯进行了研究,结果表明,磁化率与孢粉有很好的对应关系,因而磁化率值的高低变化能够作为该区气候环境变化的替代指标。沉积物磁化率与气候变化的关系为：磁化率的低值与气候暖湿对应;磁化率的高值则与气候寒冷或温凉相对应。中更新世以来,田洋玛珥湖气候环境演化经历了9个不同的阶段：346~301.4 kaBP,气候相对暖湿。301.4~248.8 kaBP,气候寒冷干燥。248.8~188.8 kaBP,气候相对暖湿。188.8~125.2 kaBP,气候寒冷干燥。125.2~69.3 kaBP,气候较为暖湿。69.3~40.43 kaBP,气候偏凉。40.43~25.5 kaBP,气候偏凉但较上阶段温度低,此时玛珥湖呈现出沼泽化过渡阶段。25.5~10.8 kaBP,气候寒冷干燥,玛珥湖干枯成为干玛珥湖。10.8 kaBP以来,由于后期人类活动对玛珥湖的改造,致使磁化率值不断升高。     

基于遥感技术的巢湖水环境变化研究

通过对巢湖流域不同时期遥感数据进行数字图像处理,并结合相关文献和野外调查资料,对巢湖近年来水质变化情况进行了初步研究.研究通过对1987年、1998年和2006年TM和ETM+图像的数据解译和信息提取,得出巢湖近年来存在的主要问题是水体污染和泥沙淤积,并且有不断恶化的趋势.最后根据研究结果并结合实际情况,提出了一些解决巢湖水环境问题的对策建议,为巢湖流域生态环境的良性循环发展提供参考依据.     

太原盆地QK1钻孔60ka.B.P以来气候环境演化的沉积记录

通过对太原盆地QK1钻孔60 ka.B.P.以来的沉积物进行粒度、磁化率分析,探讨了太原盆地60 ka.B.P.以来的气候环境演化过程。太原盆地60 ka.B.P.以来主要经历了以下演化阶段:59.6～40 ka.B.P.属滨湖相沉积;40～31.5 ka.B.P.属以河流相漫滩沉积;31.5～14.58 ka.B.P.属河流相边滩沉积;14.58～12.5 ka.B.P.河流相漫滩沉积;12.5～9 ka.B.P.河漫湖泊沉积;9 ka.B.P.至今属河流相边滩沉积。60 ka.B.P.以来太原盆地的气候由温暖偏湿转为温暖湿润,在末次冰期表现为寒冷干燥,进入全新世大暖期以后,气候具有全球性特征的同时也兼具区域性特点。各指标分析表明太原盆地的气候环境演化主要受全球性气候变化及区域气候的影响,由于盆地沉降中心与边缘沉积速率的差异,在一定程度上受到地区构造活动的影响。     

New progress of lake sediments and environmental changes research in China

Environmental change recorded by lake sediments is one of the important branches of the past global changes study. The new progress of lake sediments and environmental changes in China since the late 1980s has been comprehensively discussed. The highlights emphasized are Asian paleomonsoon migration reflected by lake level fluctuation, uplift of the Qinghai-Xizang Plateau recorded by lacustrine sediments, saltlake sediments and environmental evolution, lake response to the natural-human interaction and modern lake biogeochemical process. Meanwhile important suggestions for the lake sediments and environmental research in the future are proposed, which include studies on the quantitative relationship between lake environment proxies and climate factors, high-resolution evolutionary sequence and spatial differentiation of environments, modern lake dynamic process and environment, Quaternary Chinese lake database and global changes.     

巢湖蓝藻水华预警监控方案研究

文章根据近年来巢湖蓝藻水华预警监测期间的水质监测结果、水华暴发情况和MODIS蓝藻影像图,研究制定了巢湖蓝藻水华预警监控方案;将巢湖划分为饮用水源地、河流入湖区和湖区3个蓝藻水华预警监控区域,设置蓝色、黄色和红色三级预警响应级别;优化了巢湖蓝藻水华预警监测布点方案、监测时段、监测频次和监测项目,为今后巢湖蓝藻水华研究提供科学依据。