第四纪研究杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

第四纪研究 2007年第03期杂志 文档列表

中国历史文献中的异常大气光象记载与世界火山活动305-310

摘要：中国历史文献记载的某些异常曙暮光、日月和天空颜色异常现象,可能是在适宜条件下由重大的火山喷发产生的火山尘幕所致。将15世纪以后的这类异常大气光象记载与世界重大火山活动的记录详细对比,发现1525年、1638年、1640年、1853年、1883年、1911年等年份多处地点观测到的异常大气光象与世界重大火山活动有很好的对应关系。以1883年和1640年为例,从火山的喷发时间、地理位置和大气环流条件等方面,推证这些异常的大气光象是火山尘幕的影响所致。认为这类历史记载可以作为火山活动的间接证据,从而为搜寻早期重大火山活动信息提示了新途径。

超强台风Saomai（0608）加强成因分析及海温影响的数值试验研究311-321

摘要：以严重影响我国的2006年8号超强台风Saomai为研究对象,首先从大尺度环流特征和物理量场对其登陆前强度不断加强成因作诊断分析,指出台风加强与副高的加强和南落、低空持续加强的水汽输送、高空流出气流的强辐散、台风移向垂直切变小值区和暖洋面密切相关。然后,利用中尺度数值模式MM5分析了海温高低对台风强度变化的影响,试验结果表明台风强度对海温十分敏感,海温改变可以引起台风强度的迅速变化,海温降低2℃将使台风最终减弱19hPa。边界层通量的分析表明,海温变化对台风强度的影响中潜热通量的作用是主要的,而感热输送的作用较小。就海温变化是否引起诸多台风强度影响因子分析发现,高海温使台风区域低空气旋式环流和高层辐散流出加强,导致低空更多的水汽向该区辐合,暖海面上空潮湿空气的辐合上升释放大量的凝结潜热为台风的发展加强提供了更多的水汽和能量。对比试验还表明,正位涡向下输送预示着台风将快速加强。另外,本次试验中海温变化对台风移动路径影响不明显,因而对环境风的垂直切变影响较小。

天山中段树木生长对气候垂直梯度的响应322-331

摘要：文章通过天山中段垂直梯度上多个台站的气候资料,系统分析了不同海拔高度气候变化的时空差异性,以此作为与轮宽资料进行相关分析的基础。进一步利用气候条件较为一致的天山中段鹿角湾、乌鲁木齐河源山区和天池等地森林上限附近树木年轮宽度变化资料,结合前人在这一地区森林内部和森林下限所做的研究,探讨了天山中段树木生长对气候垂直梯度的响应。结果表明,天山山区最大降水高度有明显的季节变化,从而导致气候因子对树木生长影响的复杂性。除了海拔最高的采样点天池（TC）外,其他采样点均与上年8～9月降水总量正相关,与上年7～8月平均温度负相关,与当年4～5月降水总量正相关。而在海拔最高、高山林线附近的采样点与当年2月均温显著正相关,与当年5月气温显著负相关。可以认为,在研究区树木生长主要受到上年7～8月由高温引起的干旱和当年4～5月由降水不足导致的干旱的影响。在接近气候林线处,低温的限制作用才表现出来。

PRECIS模式对宁夏气候变化情景的模拟分析332-338

摘要：使用英国Hadley气候中心区域气候模式PRECIS,分析了B2温室气体排放情景下,相对于气候基准时段1961～1990年宁夏2071～2100年（2080s）地面气温、降水量等的变化。结果表明：PRECIS模式能够很好地模拟宁夏气温的分布特征,对夏季最高气温的模拟效果好于冬季最低气温;较好地模拟出了宁夏降水南多北少的空间差异特征,且对夏季降水的模拟能力明显强于年均降水和冬季降水。相对于气候基准时段,在B2情景下,2080s宁夏年平均、冬季和夏季平均气温均明显上升,宁夏北部和南部的部分地区气温上升幅度最大,夏季平均气温和最高气温上升幅度大于冬季平均气温和最低气温;未来宁夏年、冬季和夏季平均降水较基准时段均有所增加,但降水随年代际却呈减少趋势,由于气温和降水的气候变率加大,2080s宁夏出现高温、干旱、洪涝等异常天气事件的可能性增大。

长江口晚新生代沉积物的物源研究：REE和Nd同位素制约339-346

摘要：长江三角洲地区第四纪以来堆积了200多米厚的碎屑沉积物,主要由河湖相和滨浅海相组成,构成了多个沉积旋回。选择长江口地区一个320m深的PD钻孔,运用多通道等离子体质谱MCICP-MS方法,开展沉积物中的REE和Nd同位素组成分析,研究了上新世以来三角洲地区沉积物物源的变化。沉积物中REE和Nd同位素组成具有明显的变化规律,Ce呈弱的负异常,介于0.83～0.99之间,而Eu呈现中等亏损,在0.53～0.73之间变化。岩芯中上新统沉积物中Ce异常变化大,而Eu亏损相对第四系沉积物更显著。^143Nd/^144Nd比值在钻孔中变化较小,介于0.511975～0.5122367之间,平均值为0.512062。相关分析揭示粒度和化学风化对Nd同位素组成影响小。REE和Nd同位素判别图解揭示河口地区上新统沉积物主要来自长江流域中、下游的近源物源区,而第四系沉积物的物源虽然存在一定的变化,但是总体上与上新统沉积物来源明显不同,主要来自更广泛的流域物源区,尤其是长江上游的风化物质被大量输运到河口三角洲地区。在第四纪构造和气候因素控制下,古长江水系具有不同的演化阶段,流域源岩经历的风化作用强度也不同,因此河流沉积物的源汇过程也相应地发生变化。

胶州湾沉积物中氮的地球化学特征及其环境意义347-356

摘要：通过分级浸取的方法获得了胶州湾沉积物中不同形态的氮,将可转化态氮分为离子交换态（IEF-N）、弱酸浸取态（WAEF-N）、强碱浸取态（SAEF-N）和强氧化剂浸取态（SOEF-N）,讨论了其地球化学特征和控制因素,并结合210Pb测年计算了不同年代氮的埋藏通量。在此基础上,分析了胶州湾沉积物中氮给出的环境信息。结果表明,强氧化剂浸取态氮是胶州湾沉积物中可转化态氮主要赋存形态,NO3-N是胶州湾沉积物中氮的优势形态,氮的含量及埋藏通量的分布受到pH、盐度、温度、生物扰动、沉积物粒度、沉积速率等多种因素的影响。受人为活动的影响,目前每年排入胶州湾的固体垃圾和污水中的悬浮颗粒物的量已超过河流来沙,成为胶州湾主要的沉积物来源。在20世纪初由于污染情况较轻,并且受人为活动的影响较小,胶州湾沉积物各形态氮的埋藏通量较低,但自从20世纪80年代开始,环胶州湾地区的工农业迅猛发展,氮的埋藏通量急剧增加,胶州湾地区的环境一度恶化,但由于近年来采取的较为得力的治污与排放措施,胶州湾的环境状况已有明显改观。

黄土高原南部全新世黄土-古土壤序列若干元素分布特征及意义357-364

摘要：选择黄土高原南部的XJN,XMC和JYC全新世剖面为研究对象。通过对地层中Ca,Ba,Rb和Sr元素分布的研究,发现Ba/Sr和Rb/Sr比值在不同地层中含量差异十分明显,并与成土作用强度显著正相关,可作为良好的气候替代指标;表生环境中Rb和Ba较稳定,Sr和Ca元素十分活跃,易于迁移,其中Ca的迁移能力高于Sr元素;从XJN→XMC→JYC剖面,Rb和Ba元素含量增加,而Sr和Ca元素含量降低,这与区域环境差异有关;全新世中期暖湿的亚热带气候主要出现关中盆地地区,六盘山以西则是暖温带气候。

全新世以来江苏固城湖沉积模式初探365-370

摘要：在江苏固城湖湖心采集了连续岩芯,进行了^137Cs,^210Pb,^14C和光释光分析以研究全新世以来固城湖湖泊沉积年代序列,同时进行了粒度、有机质、总氮以及元素的分析,以辅助研究固城湖的沉积模式。^137Cs和^210Pb的分析表明,固城湖百年来的沉积是持续的,近20年平均沉积速率约在0.066cm/a。从0.5m深度到1.78m深度的AMS^14C的树轮校正年龄在8000～6500BC之间,而光释光数据表明同等深度其绝对年龄在7～8ka之间。AMS14C的校正年龄与光释光年龄结果有较好的一致性。从多环境代用指标的剖面来看,在钻孔30cm深度出现了大的转折。结合现代沉积物平均沉积速率及对比历史文献得出上部30cm岩芯代表了约450年以来的沉积,这与公元1556年下坝的建成使得固城湖彻底与太湖隔绝时间相符。因此,固城湖地区可能的沉积模式是固城湖彻底与太湖隔绝后才出现持续沉积,在此之前一段时间内沉积物由于侵蚀或者人类活动如围垦导致缺失,而在约6～8ka之间沉积速率比较高。

猪野泽记录的季风边缘区全新世中期气候环境演化历史371-381

摘要：通过季风边缘区石羊河古终端湖猪野泽QTL剖面年代学及沉积物粒度、碳酸盐、有机碳、碳氮比和有机质稳定同位素等多项气候代用指标的综合分析,建立了季风边缘区9～3cal.kaB.P.的古气候演化序列。结果表明,9cal.kaB.P.到7.8cal.kaB.P.期间,流域的水分条件和温度逐渐上升,植被状况好转,此时气候逐渐转暖湿;而在7.8～7.5cal.kaB.P.出现了显著的百年尺度的干旱事件,沉积物主要以砂质沉积为主,此时湖泊生产力显著下降;全新世期间最为暖湿的气候适宜期出现在7.5～5.0cal.kaB.P.;约5.0cal.kaB.P.以来,该区域出现了较为明显的干旱化趋势。另外,对猪野泽地区的白碱湖的湖泊地貌学和年代学研究表明该区域在7.5～5.0cal.kaB.P.出现了3次高湖面,并且湖岸堤时序变化指示了全新世后半期湖泊逐渐退缩的过程进而指示该区域出现了显著的干旱化趋势。

乌伦古湖介形组合及其壳体同位素记录的全新世气候环境变化382-391

摘要：选择位于西风区的乌伦古湖为研究对象,利用AMS14C测年手段,建立了乌伦古湖沉积岩芯全新世以来的时间序列。对湖泊沉积物中的介形类组合特征及其壳体氧碳同位素的综合分析表明,全新世以来乌伦古湖地区气候环境演变经历了3个阶段：9985～5250cal.aB.P.为剖面最湿润阶段,气候经历了温干-冷湿-暖湿的转变,湖水水位和湖面相应地经历了由浅变深、由小变大的变化,出现了高湖面特征;5250～1255cal.aB.P.为剖面最干燥阶段,气候由早期暖干向中后期暖湿转变,湖泊水位先下降后回升;1255cal.aB.P.以来先低温后升温,气候干燥,降水较少,湖水位降低。乌伦古湖介形虫记录的气候环境演化不但与孢粉资料记录相吻合,而且与周边区域环境变化记录一致,很好地响应了区域环境和全球气候突变事件,在百年尺度上主要遵循西风带模式,表现为冷湿暖干组合特征。

基于中等复杂地球系统模式的全新世气候突变事件模拟试验392-400

摘要：全新世暖湿气候背景下的代表性气候突变是发生在约8.2kaB.P.和4.2kaB.P.的气候突然变冷变干的事件。对于气候突变事件的出现,海洋环流被普遍认为是其中的关键环节。科学家们利用不同类型的气候模式进行过个例和机理模拟试验,但还未能对气候突变机理做出合理的解释。本研究使用一个中等复杂程度的地球系统模式EMIC（Earth-system Models Intermediate Complexity）MPM-2,模拟研究了全新世气候背景下北大西洋区域,淡水强迫机制作用对温盐环流以及全球气候的可能影响、气候系统响应和恢复时间特征以及南北半球的差异。模拟结果表明海洋对北大西洋淡水通量异常的强度响应敏感,海洋环流对热量和盐份的输送与淡水通量异常强度之间的平衡决定了温盐环流能否对淡水强迫产生不可逆转变,当淡水通量异常达到某一阈值后可能引起海洋和气候平衡态的改变。同时还发现,在气候变化过程中,两次淡水通量异常对海洋和大气系统的强迫作用是不同的,首次淡水通量异常对气候平衡态的影响要远大于其后的淡水通量异常。模拟结果还表明,北大西洋海洋的异常状况可以通过海洋、大气等各圈层相互作用传递到不同圈层和空间区域,在南北半球出现不同的响应特征。上述模拟结果对于认识全新世气候变化特征、不同突变事件之间的关系及其对现代气候的可能影响具有启发意义。

湖北清江和尚洞洞穴滴水脂肪酸分布特征及其古生态意义401-407

摘要：对采自湖北省清江和尚洞滴水样品,采用XAD大孔径树脂吸附法及气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）检测出种类丰富的脂肪酸,包括直链（nC12∶0～nC30∶0）与支链（iC14∶0～iC26∶0,及aC15∶0和aC17∶0）饱和脂肪酸,直链单不饱和脂肪酸（nC15∶1,nC16∶1,nC17∶1和nC18∶1）,多不饱和脂肪酸（nC18∶2）及微量的支链不饱和脂肪酸（iC17∶1）。滴水脂肪酸分布特征显示有机质以微生物来源为主,兼有高等植物贡献。占优势的偶碳直链饱和脂肪酸（主要是nC16∶0,nC18∶0和nC14∶0）,含量相对较高的单不饱和脂肪酸及多不饱和脂肪酸可能主要来源于地下水微藻。滴水中还检出含量较高的nC17∶1和nC15∶1及微量的iC17∶1和iC15∶1,它们很可能来自洞顶土壤厌氧层中的硫酸盐还原菌。洞顶土壤、滴水与现代石笋碳酸钙沉积脂肪酸分布对比揭示,石笋有机质主要来源于土壤,也有地下水微生物及洞穴原地微生物贡献。

黔中喀斯特丘原区小河水库沉积物的矿物磁性特征及其土壤侵蚀意义408-416

摘要：对贵州中部小河水库的沉积物柱芯XS-1进行矿物磁性分析（χlf,ARM,IRM20mT,SIRM和IRM-300mT）并计算了HIRM,χARM和χARM/SIRM。主要根据沉积物的矿物磁性特征,将这一岩芯的主要部分划分为11个小段。通过解译这些矿物磁性参数,结合完成的137Cs、粒度、TOC和C/N比值分析结果,定性地推测了过去45年（1960～2005年）小河水库所在汇水流域内的土壤侵蚀变化。在此基础上,通过对各阶段平均磁性参数的主成分分析,得到各阶段土壤侵蚀的相对强度变化的定量信息,并结合人类活动和降水资料初步探讨了影响土壤侵蚀的相对强度变化的主要因素。结果表明,1960～1968年、1973～1974年和1998～2000年是小河流域内土壤侵蚀最为严重的3个阶段。1960～1968年人类砍伐树木是造成该阶段土壤侵蚀强烈的主要原因,而1973～1974年和1998～2000年流域内土壤侵蚀强烈则是由于降水的偏多造成的。1968年以来,夏季降水是影响土壤侵蚀变化的主要因素。

云南鹤庆盆地2.780～1.802MaB.P.期间的古植被和古气候417-426

摘要：鹤庆深钻421.7m以下岩芯的孢粉组合揭示2.780～1.802MaB.P.期间鹤庆盆地周围山地植被类型的更替主要是松林和寒温针叶林林带的上下迁移,并且研究区在第四纪之前就已基本具备了目前的主要植物种类及其自然地理轮廓。根据孢粉组合中寒温针叶林主要成分的孢粉含量变化推测研究区周围的山顶气候在2.780～1.802MaB.P.期间依次经历了相对温和偏干→整体相对寒冷潮湿→温和偏干→寒冷较湿→温凉较干→温和偏干→寒冷较湿的7次明显波动;同时结合孢粉组合特征和山顶气候推测盆地周围较低海拔区的气候经历了温暖干旱→整体相对温暖潮湿→温暖干旱→温凉较湿→温和偏干→温暖干旱,但夏季有一定降雨→温凉较湿的7次明显波动。在重建古植被与古气候时,还根据孢粉组合中寒温针叶林的主要成分与喜热成分的孢粉含量变化,探讨了2.780～1.802MaB.P.期间不同时段导致研究区周围山地垂直植被带迁移的主要原因,即区分了构造抬升与气候变化对其影响的可能性。研究认为2.729～2.608MaB.P.期间寒温针叶林面积增加主要是由于山体强烈抬升造成的,此次山体强烈抬升正对应着晚新生代地质时期青藏高原强烈隆升的“青藏运动B幕”,而其他时段的寒温针叶林面积增减主要是气候变化引起的。

柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面碳酸盐和瓣鳃化石碳氧稳定同位素427-436

摘要：通过对柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面沉积物、生物壳体碳酸盐同位素及沉积物碳酸盐含量等多项指标的分析,探讨了贝壳堤剖面记录39.6～17.1kaB.P.（未校正^14C测年,下同）期间碳酸盐和贝壳化石碳氧稳定同位素的特征和相关关系,指出壳体化石及沉积物碳酸盐的碳氧同位素是湖泊水体温度和盐度的反映,其中δ18O对温度的指示意义更敏感,是湖泊和古气候演化很好的代用指标。根据这些指标重建的古气候与环境变化显示,在39.6～35.5kaB.P.期间,柴达木盆地处于温暖湿润期,周围山地降水增加,盆地内湖泊发育;自35.5kaB.P.开始,气候较前期更加湿润,是湖泊发育的最佳期;22.1kaB.P.以后,气候逐步转入较温暖的干燥期,湖泊开始萎缩、退化;末期17.1kaB.P.气候环境急剧恶化,形成石盐结晶,湖泊高湖面演化史结束。

基于大样本^14C测年资料的华北平原沉积速率研究437-443

摘要：华北平原是我国研究程度较高的地区,历年来积累了大量的^14C测年资料。从这些资料中尽可能地提取沉积速率的信息,并进而研究华北平原沉积速率的变化及其与流域自然和人文环境变化之间的关系,是一个有重要意义的问题。利用华北平原456个地点的^14C年龄与样品埋深资料,计算出了各个样品所在层位沉积以来的平均沉积速率（RT）,以此来近似反映各地点的平原沉积速率,并据此建立了RT随时间的变化关系。从古至今,RT有明显的增大趋势。以点群的上包线反映各时代的平原最大沉积速率,该指标可以反映华北平原的主体即黄河下游冲积平原的沉积速率。发现了最大平均沉积速率随时间变化过程中的4个突变点,分别为10000aB.P.,5000aB.P.,3000aB.P.和1400aB.P.。4个突变点将上包线分成5条折线,由此可以将近4万年以来的变化分成5个阶段。从古至今,5条折线的斜率增大,反映了平原沉积的加速过程;并对4个突变点的成因进行了解释。阶段1,阶段2和阶段3沉积速率的加速是由自然原因造成的;阶段4和阶段5沉积速率的加速则是由自然和人为原因共同造成的。从456个地点的^14C年龄与样品埋深资料中提取了距今4万年以来华北平原的平均沉积速率的信息,计算出平均沉积速率为0.9mm/a。按此求出,近4万年以来华北平原的沉积总厚度为36m。

《第四纪研究》征稿启示443-443

郧西人遗址洞穴发育与埋藏环境初步观察444-452

摘要：湖北省黄龙洞“郧西人”遗址是2004年新发现的一处重要的更新世晚期古人类遗址。3年来已经进行过3次发掘,出土了距今约10万年的晚期智人牙齿化石及文化遗物,是在东亚地区发现时代最早的现代人遗址。黄龙洞处于秦岭东段南麓的两郧断裂带,发育于上震旦系陡山沱组细晶灰岩和泥灰岩地层中,周围紧闭褶皱和次级断裂发育,为岩溶的发育提供了先决条件。黄龙洞的形成表现为前期以岩溶裂隙水溶蚀为主,后期则转变为大型管道状溶洞。古人类进入洞穴的出入口可能从洞顶“天窗”型开口入洞。古人类遗物属原地埋藏环境,活动期气候以温暖、干燥为主。