福建仙山盆地泥炭沉积色度及其环境意义

以福建仙山泥炭沉积物色度为例,分析其与有机碳(TOC)含量的关系,进一步探究泥炭沉积环境的演化历史及原因.结果显示,研究区气候演化大致分3个阶段:岩芯358~280 cm(AD 600~910年),L*较低,TOC含量较高,说明植物有机体供应充分,揭示气候相对较干;岩芯280~40 cm(AD 910~1640年),L*总体偏高,TOC含量总体偏低,说明此阶段气候总体偏湿润,期间存在干湿波动;岩芯40~0 cm(AD 1640年至今),L*迅速转低,TOC含量偏高,表明气候较干燥.仙山泥炭沉积揭示的古气候变化特征是区域环境对中世纪暖期、小冰期和现代暖期等典型气候时段的区域响应,泥炭色度L*值参数与气候变化的一致性为利用L*探究区域沉积环境的变化提供了重要参考.     

近50年来安徽杭埠河上游地球化学沉积与区域环境变化

2003年在安徽杭埠河上游的龙河口水库采得的沉积物ALE柱样及上游三条主要河流的流域表层样品,在利用SCP记录确定沉积年份的基础上,对其粒度、有机碳、氮、磷含量等气候代用指标进行了分析.研究发现晓天河流域样品有机碳、氮含量最高,柱样中各元素含量随深度增加缓慢变小,但在50 cm深度有明显峰值出现.同时对近50年以来沉积物中粒度变化、碳-氮和氮-磷耦合关系进行了讨论,推断其物质来源以河流携带陆源植物输入为主,其含量变化受物质来源、本身生物化学作用、气候变化、人类活动等影响,并进一步揭示该区域环境变化的不同阶段,发现降雨和人类活动是影响本流域沉积的主要因素.     

岩芯地球化学特征对地震陷落事件的响应——以海南岛东寨港为例

根据在海南岛东寨港地区获得的248cm长的岩芯元素地球化学分析结果和AMS14C测试结果,辨识出1605年历史地震事件的沉积学证据.岩芯沉积物地球化学元素特征反映了从陆相沉积向海相沉积的转变,对海南岛东寨港地震陷落事件有明显的沉积响应.     

太湖无锡湖区沉积物磷含量及其沉积通量

采用210Pb法等测定了无锡太湖沿岸东五里湖、三山和鼋头渚等点采集的柱状沉积物样品的沉积速率、各形态磷含量,计算得到了各采样点的磷沉积通量.结果表明,东五里湖、三山和鼋头渚沉积物80年代后沉积速率分别为0.32、0.10和0.05 cm/a,其中东五里湖的沉积速率近几十年增加很快,磷沉积通量也急剧增加,最大达0.27 mg/(cm2.a),表明湖泊沉积物中高质量浓度的磷对其富营养化具有十分重要的影响.     

高分辨率湖泊-三角洲相沉积记录的18世纪中叶以来鄱阳湖地区气候演化特征

该文基于鄱阳湖地区高分辨率(0.7 a/1.5 cm)湖泊-三角洲沉积记录的地球化学特征,重建了该区域18世纪中叶以来的气候演化序列.分析表明:鄱阳湖地区河湖相小于20 μm的沉积物硅铝率(n(SiO₂)/n(Al₂O₃))、铷锶比(Rb/Sr)敏感地响应了区域气温变化,指示区域气候自18世纪中叶以来经历了暖-冷-暖3个阶段,其中的偏冷阶段由1790—1820年、1853—1905年的2个强冷时段和1820—1853年的弱冷时段组成,在长江中下游地区和华南地区的记录中普遍反映了这种气候演化阶段; 20世纪以来该区域气候逐渐变暖.功率谱分析显示:区域气温存在85 a、33 a、11 a和2～5 a的震荡周期,这与太阳辐射、太阳黑子活动和ENSO的周期一致; 该区域气候1790—1820年和1853—1905年的强冷时段对应了太阳辐射的低值期和火山活动的活跃期,这表明长江中下游地区的气候演化受火山活动、太阳辐射强度、太阳黑子活动及低纬海气作用的共同影响.     

气候变暖背景下汾河上游流域气温和降水的变化及其影响分析

基于1960-2011年汾河上游流域4个气象站的气温、降水资料,采用现代气候统计方法分析了52 a来汾河上游流域气温和降水的变化特点,在此基础上,分析了气温和降水变化对水分盈亏量的影响。结果表明：汾河流域上游年平均气温呈极显著上升趋势,线性倾向率为0. 203℃/10 a,并在1993年发生由冷变暖的气温突变;20世纪80年代平均气温最低,21世纪初10年最高。年降水量呈现逐渐减少的趋势,但未通过显著性检验,主要表现为年际间的波动,年代际呈现“U”字型变化;20世纪60年代,降水最为丰沛,80年代最为匮乏,之后略有增加。20世纪60-80年代,上游四季气候以冷为主、干湿相当,之后,以暖为主、略显偏湿。在气温持续升高、降水波动减少的前提下,水分盈亏量逐渐减少,与降水量的多少关系更密切。     

1980—2022年白龙江流域气候变化特征研究

基于1980—2022年白龙江流域的气温、降水,运用线性分析、小波分析、M-K突变检验分析,研究该流域的气候时空变化特征,研究表明：（1）1980—2022年白龙江流域的气温与降水的整体均为上升趋势,气候呈暖湿化,且上游气候呈暖湿化比中下游明显。（2）气温周期变化存在2个较为明显的峰值,分别为23 a、27 a,27 a为第一主周期;降水周期变化存在4个较为明显的峰值,分别为4 a、10 a、15 a、26 a,26 a为第一主周期。（3）1980—1996年气温变化趋势呈上升-下降-上升的波动变化趋势,1997—2022年呈显著上升趋势;1980—1993年降水变化趋势呈波动状,1994—2017年呈减少趋势。     

北极新奥尔松地区环境演变的沉积记录

分析了北极新奥尔松地区伦敦岛的湖泊沉积物L1的16种元素(Hg、Se、Cd、As、Cu、Zn、P、Fe、Ti、K、Mn、Ca、Mg、Na、Si、Al)及TOC(总有机碳)的含量.结果表明:沉积物表层5 cm部分Hg、Se、Cd等重金属元素的污染主要是由20世纪以来新奥尔松煤矿开采活动引起的;而5 cm以下部分属于自然沉积.同时,发现最表层的Hg、Se、Cd含量有降低趋势,很可能是新奥尔松煤矿的关闭导致煤灰沉积的减少.计算了ICV等元素比值,其结果揭示了新奥尔松地区的化学风化作用十分微弱,过去几千年来,该地区气候环境经历了相对暖湿-寒冷-相对暖湿的阶段.     

滇池西白沙小流域沉积物重金属污染及来源研究

以滇池西白沙小流域为研究对象,研究沉积物中重金属Cu、Zn、Pb、Cd和Cr的污染状况和来源,结果表明:0~31 cm沉积柱对应沉积年代为1881-2011年,平均沉积速率约为0.20 cm/a.总体来说20世纪60年代之前各重金属在沉积物中的含量较低且较稳定,之后呈现上升趋势.随时间推移,越接近沉积物表层重金属环境风险越大.潜在生态危害指数法评价显示,Cu、Zn、Pb、Cd和Cr单一元素危害程度分别为:中等危害、中等危害、轻微危害、极强危害和轻微危害,危害指数RI整体表现为上升趋势,生态风险主要来自Cd元素.从不同重金属非稳定态含量来看,各重金属对环境产生生态危害风险大小顺序为CdZnCuCrPb.小流域沉积物中Pb与Cu、Zn与Cr在0.05水平达到显著相关,相关系数分别为0.45和0.38.提取重金属污染来源的三个主成分,结合西白沙小流域所处的云南地区工矿业发展情况分析,该区域重金属污染主要来源为:钢铁化工废水排放贡献率为27.06%,矿业开采加工和交通运输降尘的贡献率为25.03%,矿业开采加工废水的贡献率为21.94%,其他来源占25.97%.     

湖泊沉积物记录的过去两千年青藏高原南部干湿变化及其驱动机制

基于青藏高原南部过去2000a高分辨率的降水/湿度重建序列,通过区域对比以及集成分析方法,探讨了青藏高原南部过去2000a气候干湿变化的时空特征,并对典型时段中世纪暖期(AD 600-1400年)和小冰期(AD 1400-1900年)高原南部气候变化的特征和机制进行了着重探讨.结果显示:整体而言,过去2000a青藏高原南部气候变化显著,表现出AD 1-600年由湿转干、AD 600-1400年干旱以及AD 1400年后湿润的特征;对比分析表明,青藏高原南部在中世纪暖期和小冰期"暖干"/"冷湿"的特征,与高原东南部以及西北部地区相似,而与高原东部地区相反;过去2000a青藏高原南部气候干湿变化可能与印度季风和西风强度变化、西风在青藏高原上的季节性移动以及蒸散发强度变化有关.     

北极克罗斯峡湾冰川活动的沉积记录

对取自北极克罗斯峡湾的沉积物岩芯进行了沉积组分分析和放射性年代测定,探讨了20世纪30年代以来粒度的垂直分布特征和沉积类型变化,以揭示过去几十年高纬度冰川前沿峡湾地区发生的环境变化.结果表明,该区域自20世纪90年代以来沉积速率(0.35 cm/a)显著增加,约为20世纪90年代以前的2倍(0.16 cm/a). 20世纪90年代以后平均粒径和中值粒径增大,出现了显著的沉积物粗化现象.同时,分选性下降,偏度向正偏变化,峰态波动增大,粒度组成发生了显著变化.沉积环境的改变反映出近三十年来克罗斯峡湾地区发生了环境变化,气候变化引起冰川的快速融化,进而增加了高纬度冰川前沿峡湾地区的陆源物质输入.     

记录:1 024 AD前后南中国海最强烈的灾难事件

在南海东岛牛塘海鸟粪土沉积层中发现一岩性明显不同于上、下层位的珊瑚砂夹层.通过对沉积柱DY4进行详细的粒度特征、元素地球化学和生物残留分析,结果表明58~69 cm深度的珊瑚砂夹层对应于一次突然的海洋沉积环境事件,很可能与历史时期一次最强台风袭击所导致的冲溢沉积有关.对临近该珊瑚砂夹层的上、下沉积物中(57~58 cm和70~71 cm)多粒陆地植物颖果进行8个样品的AMS14C测年分析,发现上、下两个年龄组非常接近,珊瑚砂夹层沉积大约发生在994~1 075 AD之间,平均中间年龄大约为1 024 AD史前的这次强台风袭击对东岛的生态环境很可能造成了严重的破坏.     

2200—2000BC的气候突变与古文明的衰落

综合分析了历史学、考古学及古气候学的证据.证明2200-2000 BC在尼罗河流域、两河流域、印度河流域及黄河流域均发生了向干旱转变的气候突变.这次突变以中纬度普遍的变冷为背景,是全新世进入大暖期以来的一次强冷事件.尼罗河文明的衰落发生于第一中间期(2181-2040 BC),两河流域文明的衰落从阿卡德王国解体开始,到古巴比伦王国建立为止,约2200-1900 BC.印度河文明于1800 BC突然衰落.2000 BC前后中华文明在中原以外有广泛的交替,而中原龙山文化演变为二里头文化.2070 BC建立了夏朝,揭开了中华文明的纪元.研究表明,热盐环流(THC)的变化可能是气候突变的直接原因.     

青藏高原中西部湖泊生物标志物记录的过去两千年气候变化

以青藏高原中西部湖泊达则错和阿翁错为研究对象,通过分析湖泊沉积物岩芯中GDGTs、长链不饱和烯酮与叶蜡化合物单体氢同位素等生物分子标志物获得过去2000 a以来青藏高原中西部定量的温度与降水同位素记录,以期探讨晚全新世以来不同时段青藏高原气候变化区域特征,并揭示过去2000 a季风与西风对青藏高原影响范围的变化.结果表明:(1)青藏高原气候变化存在强烈的区域性特征,两个湖泊均存在中世纪暖期(MWP),但是暖期持续的时间有所不同,高原西部(阿翁错) MWP持续时间明显长于高原中部(达则错);达则错有明显的小冰期(LIA)降温,阿翁错没有发现明显的LIA,可能受样品分辨率低的影响;过去200 a达则错温度有缓慢降低趋势,可能是冰融水补给湖泊温度变化滞后于气候变化的表现.(2)过去2000 a印度夏季风在青藏高原的最北界线可能发生了北移,在距今1000～2000 a,夏季风边界线位于阿翁错以北、达则错以南;但在过去1000 a印度季风边界线移动到阿翁错和达则错以北.     

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。     

黑河上游天涝池流域生长季地下水动态

选择祁连山中部黑河上游天涝池流域为研究区,于2015年生长季(5-10月),利用HOBO U20-001-04自计式水位计对流域出口地下水位进行观测,结合气象数据,分析流域地下水动态.结果表明:距河道由近及远,地下水埋深逐渐增加;从平均状况看,5-6月中旬,地下水位缓慢抬升,6月中旬-7月水位抬升最为明显,7月初达到最大值;7月中下旬-8月,地下水位波动,9月以后处于稳定状态;5-10月整个雨季的总降水量为299.95 mm,水位变幅为1.374 m.地下水位埋深5-6月中旬受降水和气温共同影响,气温占主导作用,6月中旬-9月主要受降水量的制约.降水对地下水的补给具有滞后和累加效应.     

分宜近50年气候变化特征

根据分宜县气象站1959年1月至2009年2月气温及降水资料,分析了分宜县近50年气侯变化特征,得出近50年来分宜县年降水量呈上升趋势(7.82mm/10a),春季下降明显(-14.05mm/10a),夏季上升明显(19.46mm/10a);年平均气温呈上升趋势(0.165℃/10a),四季气温均呈上升趋势,冬季变暖最明显(0.275℃/10a);年极端最低气温上升趋势(0.606℃/10a)远大于年极端最高下降趋势(-0.013℃/10a).以20世纪80年代中期为界分为冷、暧两个阶段,前为冷期,后为暖期.     

末次冰期以来东海内陆架沉积反映的海平面变化

对东海内陆架泥质沉积区MD06-3042孔(27°05.4′N,121°24.1′E,水深62m,岩芯长34.1m)样品进行了高分辨率的粒度分析和14C年代测试,重建了末次冰期以来东海内陆架区的海平面及沉积环境的变化.14.0ka左右,海平面已经到达现今海平面下62m等深线的位置,大量沉积物在此沉积.13.0~4.2ka之间,受海流等多种因素影响,少量沉积物在此沉积.4.2~3.2ka之间,现代东海内陆架的泥质沉积主体在该岩芯附近快速堆积.东海内陆架的泥质沉积体由北向南,由内向外逐渐形成,具有阶段性.     

青海湖流域近50年气温、降水变化特征研究

本文对青海湖流域1961-2010年近50年来的气温和降水变化特征进行了研究,结果表明,青海湖流域气温呈明显的增加趋势,线性增温率最大达到0.40℃/10a;存在较为明显的4次增温期,特别是最近一次增温期,持续时间长,最大增幅达0.1℃/a.降水量虽然没有明显的增加趋势,但存在三次明显的增多期,最大降水量出现在1988-1989年间.在季节变化上,气温均出现了不同程度的增加趋势,尤其以冬季和秋季增温趋势最明显;降水的季节增幅不明显,降水主要集中夏季,夏季多年平均降水量为239.30mm,占全年降水量的65%左右.近50年气温、降水变化特征表明青海湖流域目前正处于增温增湿阶段.     

长江镇扬河段不同时期河漫滩沉积物磁化率及其环境污染指示意义

为探讨河漫滩沉积物磁化率对环境污染的指示,采用重力浅钻法采集了长江下游镇江—扬州河段3个100 cm的河漫滩沉积岩芯,对岩芯沉积物进行质量磁化率和微量元素的测定。研究发现:老河漫滩沉积柱SY7的磁化率在12.11×10~(-8)～30.60×10~(-8) m~3/kg之间,平均值为20.79×10~(-8) m~3/kg;现代河漫滩沉积柱SY5和Z2的磁化率明显较高,是老的江心洲河漫滩沉积物磁化率的5～6倍,SY5的平均值最高,为123.20×10~(-8) m~3/kg。通过对研究区河漫滩沉积物重金属元素污染与长江流域水系沉积物背景值的对比研究发现,Cu、Ni、Cr的污染比较严重,新生成河漫滩明显比老河漫滩污染严重。简便、快速测定的磁化率分析可以作为河漫滩沉积物重金属污染诊断的重要手段之一。