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第四纪研究 2011年第01期杂志 文档列表

神农架三宝洞倒数第二次冰期高分辨率石笋δ^13C记录1-7

摘要：基于神农架三宝洞两支石笋24个^230Th年龄以及637个δ^13C测试数据，建立了倒数第二次冰期191±1．8～133±0．6kaB．P．时段洞穴石笋高分辨率6”c的时间序列。在冰期／间冰期尺度上，δ^13C值振幅达4．5％o，整体变化趋势与全球冰量曲线类似。在倒数第二次冰期，石笋占’℃记录揭示出一系列较大振荡幅度的千年尺度气候事件，并且与北大西洋SST记录的倒数第二次冰期9个千年尺度冷暖事件一一对应，甚至在某些DO亚旋回事件上也具有一定的对应关系。倒数第二次冰期北大西洋6个冰漂碎屑事件也在三宝洞石笋δ^13C记录中留有印迹。三宝洞石笋δ^13C记录将末次冰期东亚季风气候与北大西洋气候的联系拓展至倒数第二次冰期，进一步说明倒数第二次冰期北大西洋温盐环流对季风气候仍然起着中重要的作用。

辽西城子山遗址夏家店下层文化期农业活动特征及环境效应8-15

摘要：以辽西城子山文化遗存剖面为研究对象，运用花粉、炭屑、炭化种子和果壳等指标，重建城子山地区夏家店下层文化期农业活动特征及环境效应。研究显示城子山原生植被主要为松属针叶林，先民采用“刀耕火种”农业模式毁林开荒，导致原生植被消失以及次生榛属灌丛和杂草增加。城子山剖面中禾本科花粉含量峰值与炭屑浓度峰值相对应，表明先民高强度或频度用火主要与农业活动有关。长期耕作活动造成土壤肥力下降，先民弃耕是后期农业活动衰弱的主要原因。城子山剖面记录的夏家店下层文化期农业活动可能经历了毁林开荒期、定居耕作期、弃耕期和原生植被恢复期4个阶段。

洛阳北窑遗址年代再研究16-21

摘要：文章重新研究了洛阳北窑遗址的地层序列，并测定了黄土一古土壤序列的磁化率曲线，认为洛阳北窑遗址的年代从MIS7延续到MIS2，光释光法测年和^14C测年得出的数据也与这一结果吻合。其中1998年发掘的层位的年龄从NIS7延续到MIS4的早期，而不是先前所认为的从MIS5延续到MIS3。

山西省襄汾县陶寺遗址出土动物牙釉质的锶同位素比值分析22-28

摘要：锶同位素分析技术已经成为国际考占学界用于探索人和动物迁移活动的主要方法。陶寺遗址位于山西省襄汾县陶寺镇，距今4500～3900年，是目前我国规模最大的、显现文明化程度最高的史前聚落遗址之一。文章通过热电离质谱分析方法对山西襄汾县陶寺镇陶寺遗址龙山晚期出土动物的14个动物牙釉质的锶同位素比值进行了测定。研究结果表明，5个猪牙釉质的锶同位素比值的标准偏差远远小于其他动物，其平均值是0．711179，将该平均值加或减2倍标准偏差得到陶寺遗址当地的锶同位素比值范围在0．711314～0．711044之间。根据遗址当地的锶同位素比值范围可以发现在我们所测定的样品中，有2只绵羊和2头黄牛的87Sr／86Sr比值在当地锶同位素比值范围以外，据此推测这些羊和牛有可能不是在当地饲养的。

历史极端雨涝事件研究——1823年我国东部大范围雨涝29-35

摘要：1823年（清道光三年）我国发生大范围、多流域的严重雨涝，这是在小冰期寒冷气候背景下的重大气象灾害和极端气候事件。文章依据历史文献记载复原了1823年的气候实况并绘图显示，指出该年我国华北夏季雨期长、多大雨，北京6～8月雨日53天、降水量663mm超过现代（1971～2000年）平均值5成；长江中下游全年多雨，梅雨期长、低地积涝4个多月，比1804年的水灾更严重；华南夏秋多雨。各地主要降雨时段由南向北的递次推迟，显示我国雨带的季节性移动特点。海河、黄河、长江、珠江诸流域发生雨涝灾害、粮棉减产甚至失收，还有疫疾流行，政府实施赈济。该年的天气气候特点与大范围持续多雨的1954年极为相似，且二者都发生在太阳活动周的极小值年和中等强度的厄尔尼诺结束之后。

中东亚中全新世气候与植被反馈作用：PMIP2多模式结果分析36-47

摘要：文章选取了参加国际古气候模拟比较计划（Paleoclimate Modeling Intercomparison Project，简称PMIP）的6个耦合气候模式的模拟结果，着重对中全新世中东亚干旱区以及东亚季风区的夏季气候变化（气温、降水）进行分析，探讨了植被反馈作用对这3个区域中全新世气候变化的影响。由于各个模式之间以及所用的植被模块的差异，它们模拟的气候变化（气温、降水）的幅度有所不同，本文利用PMIP2中6个模式的模拟结果分析，结果发现，在中全新世轨道因素的影响下，3个区域的平均温度和降水都有所增加。而中全新世植被的变化在：1）东亚季风区，各个模式模拟的结果也各不相同，其中FOAM，ECHAM5．3-MPIOM127。LPJ和MRI-CGCM2．3．4FA这3个模式的模拟结果显示温度较现代低，而ECBILTCLIOVECODE，UBRIS—HADCM3M2和MRI—CGCM2．3．4NFA模式的模拟结果显示植被的变化导致地表温度较现代高，但各个模式对东亚季风区的中全新世植被变化所引起的降水变化并不理想，并且差异较大；2）中东亚干旱区，ECBILTCLIOVECODE，FOAM和UBRIS-HADCM3M2模式的模拟结果表现出中全新世植被的变化导致中东亚干旱区夏季平均温度较现代低，而其他3个模式的模拟结果则表现出较现代高的趋势，但除MRI—CGCM2．3．4NFA模式外，其余5个模式均在中国西北新疆地区表现出0，5℃左右的降温，而几乎所有的模式都在中东亚干旱区表现出降水增加；3）中亚地区，在温度方面，除了MRI—CGCM2．3．4NFA随着植被的变化表现出了较大的增温幅度外，其余5个模式夏季温度随着植被变化不大；而在降水方面，除了FOAM模式外，其他5个模式结果都显示出区域平均降水的增加。由此可见，在中全新世东亚季风区、中东亚干旱区以及中亚地区，除了太阳辐射等因素，植被对气候变化也有重要影响。

近千年来中国气温模拟与重建资料的对比分析48-56

摘要：依据全球海气耦合气候模式ECHO—G近千年积分模拟结果，通过对中国气温模拟序列与重建资料进行对比分析，以验证模式对中国地区气温变化的模拟能力。结果表明模拟结果与重建资料都明显体现出了11世纪至14世纪的中世纪暖期、15世纪至19世纪的小冰期及20世纪的现代暖期3个气候特征时期，并且二者在冷暖时期的转换时间上也较吻合，模拟序列较好再现了重建气温的变化特点。对模拟资料的进一步分析表明中国西部可以分为西北地区及青藏高原地区，其中西北地区气温变化与中国东部保持较好的一致性，而青藏高原地区在近千年来的气温变化与周边地区具有明显的季节差异。上升趋势是青藏高原近千年来冬季气温最显著的变化特征，所以就冬季来说，青藏高原地区在中世纪时期气候偏冷。

我国末次冰消期古气候时空演化特征初探57-65

摘要：为探讨我国末次冰消期古气候时空演化特征，从北到南、从西到东分别选取8个和6个已发表的持续时间较长和分辨率相对较高的古气候记录，对比分析了我国末次冰消期气候演化（以Younger Dryas和Bolling／Allerod事件为主）随纬度和海拔高度变化所表现出的趋势和规律。结果显示，末次冰消期的主要事件在我国基本均有显示。这些气候事件在北方高纬度地区比南方低纬度地区、东部低海拔地区比西部高海拔地区表现更强烈。推测末次冰消期北半球千年尺度气候变化信号来自高纬度显著温度波动。中低纬度地区这些气候事件波动减小可能与太阳辐射总量大、附近西太平洋和下垫面潜热缓冲大以及受东亚夏季风影响的植被盖度高等因素有关。这在探讨我国中低纬度末次冰消期气候变化时应该引起重视。

1880年以来的全球升温趋势探究66-72

摘要：由于导致全球温度异常的因素的多样性，使得至21世纪末全球温度是否将持续上升存在较大的不确定性。文章基于新兴的非数值算法的遗传算法，对1880～2009年全球温度异常数据，做了驱动因子挖掘，将全球温度异常分解为人类活动的碳排放造成的温度波动和全球气候系统自然振动的温度波动两部分。研究发现，当前全球气候系统存在持续变暖的趋势，至2100年，全球温度将上升约1．84～2．11℃。然而这个趋势叠加了由于全球气候系统周期性振动造成的周期性冷相位，表现出局部时段全球温度的平稳或下降，并分别发生于2005～2030年和2071～2085年前后，冷相位的持续时间呈缩短趋势。

东亚冬季风演变和亚洲内陆干旱化信号的多尺度分析73-80

摘要：对中国灵台黄土剖面1MaB．P．粒度时间序列和赵家川剖面3．6Ma风尘通量时间序列进行经验模态分解，探讨东亚冬季风和亚洲内陆干旱化的演变特征，发现：1）1MaB．P．以来，东亚冬季风波动主要周期是100ka，40ka和20ka，其中100ka的周期为主导周期；2）在100ka，40ka和20ka周期即偏心率周期、黄赤交角周期、岁差周期尺度上对比发现，东亚冬、夏季风的强弱变化并非完全对应，在不同周期上相位和振幅差别的原因不甚了解，有待进一步深入研究；3）3．6MaB．P．以来黄土高原风尘通量的波动存在明显的400ka，201ka，100ka，53ka，27ka，14ka和6．6ka周期，并以100ka，53ka和27ka为主周期，青藏高原构造隆升对亚洲内陆干旱化的发展和东亚季风演变有着重要影响。

中国华南地区6月降水变化特征及大气环流条件分析81-87

摘要：文章分析了华南6月降水的时间演变特征，指出华南6月降水有很明显2年、4年、9年和30年左右的周期。并对引起降水异常的大气环流条件进行了研究。华南6月降水与华南沿海低空西南气流有显著正相关。西南气流偏强时，有利于华南气旋性气流辐合加强。加强的索马里跨赤道气流引起西南季风加强。而西太平洋副热带高压的强度和东西位置决定了其北侧华南沿海低空西南气流的强度。华南6月降水与西太平洋副热带高压强度有显著正相关。同时，华南6月降水与西太平洋副热带高压西北侧西风槽强度也有显著正相关。这说明当西太平洋副热带高压偏强和偏西时，华南沿海低空西南气流偏强，华南沿海低空西南气流与西太平洋副热带高压西北侧西风槽带来的冷空气汇合，造成华南低空辐合增加，有利于华南降水。高空急流中存在稳定的长波波列。当华南降水增加（减少）时，在青藏高原西北侧为反气旋（气旋）异常环流，高原东部到我国东部为气旋（反气旋）异常环流，华南高空辐散增加（减少）。

层状钙华及其地球化学指标的古气候／环境意义88-95

摘要：层状钙华作为高分辨率古气候环境重建记录已被国内外许多学者所关注。钙华的微层厚度、氧碳同位素组成和微量元素的含量都呈现出随季节变化的周期性特点。钙华年层的形成与方解石沉积速率或者微生物生长活性的季节变化有关；氧同位素组成的变化主要受温度和沉积水体的δ^18O控制，但蒸发作用（尤其是在干旱区）也有重要影响；钙华的稳定碳同位素组成主要反映了不同6’℃的碳源对水体溶解无机碳（DIC）的贡献。CO2的逸出和水生植物的光合作用会带走水中的^12C，从而使δ^13CDIC值增加。此外，钙华中的Mg，Ba和sr等微量元素的含量与它们在水中的浓度和水温以及降雨量有关。然而，在钙华的高精度测年以及加积作用和再沉淀对同位素组成的影响等方面还需做进一步的研究。总之，层状钙华因其高沉积速率而在第四纪高分辨率占气候重建中有独持的优势，有可能成为第四纪研究的又一热点。

福建沙县马尾松树轮宽度与夏季亚洲-太平洋涛动指数的关系96-103

摘要：根据采自福建沙县萝卜岩保护区的树轮样本，建立了一个长度为207年的树轮宽度标准化年表。通过相关分析发现，树轮宽度标准化年表序列与夏秋干旱季节温度存在显著的负相关。同时，还发现树轮宽度标准化年表序列与夏季亚洲-太平洋涛动指数（IAPO）具有良好的相关性，相关系数为0．60（p〈0．01），这种关系实质上指示了夏秋干旱季节，气旋降水和高温对树木生长的影响。利用树轮宽度标准化年表可较好地重建夏季IAPO，重建值对实测值的解释方差为42．70％，F=13．66。交叉检验表明重建结果是稳定可靠的。夏季IAPO重建序列具有102年、13．0年、9．8年、5．1年、2．9年、2．6年、2．3年、2．2年、2．0年的周期变化，与影响福建地区的较大尺度气候环流周期变化具有良好的一致性。通过对比分析，发现本研究所重建的夏季，。序列与另一夏季IAPO重建序列具有良好的同步性。

甘肃省临夏盆地更新世早期湖泊沉积孢粉记录的古气候演化104-111

摘要：摘要根据孢粉组合特征，将临夏盆地早更新统东山组（2．50～1．76Ma）的孢粉划分为3个孢粉带（含6个亚带），即3个植被、气候阶段：第一阶段（2．50～1．91Ma，带Ⅰ），植被类型是以柏科、榆属和禾本科为优势种的温带森林，气候表现为温凉稍干，并有逐渐干旱化的趋势。第二阶段（1．91～1．80Ma，带Ⅱ）是以云杉属、榆属和禾本科为主的温带森林，气候冷湿；尤其在1．89—1．87Ma期间，云杉林面积最大，气候最为湿润；第三阶段（1．80～1．76Ma，带Ⅲ），植被类型为以云杉属、栲属和禾本科为主的温带森林，云杉林面积逐渐减小，禾本科逐渐增加，气候逐渐干旱。

西昆仑山甜水海北湖砂楔的形成与环境演变112-119

摘要：青藏高原是世界上中低纬度地区冰缘最发育的区域，其中西昆仑山甜水海地区广泛分布着砂楔群等冰缘现象。砂楔是寒冷气候条件的产物，对古气候和古环境的重建具有重要意义。文章通过分析甜水海北湖砂楔矿物特征发现，砂楔填充物基本属于近源堆积；^14C测年结果以及粒度再结合砂楔形态分析得出，该砂楔的形成经历了13．9kaB．P．，11．9kaB．P．和11．5kaB．P．这3个时期，这3个时期均属于气候小波动中的降温过程，但在甜水海地区它们所对应的降温幅度都不是特别大，大约分别为1．8℃，1℃和4℃。总的来说砂楔可以作为气候由暖湿转为冷干的指示剂。

毛乌素沙漠东南缘全新世剖面光释光年代及古气候意义120-129

摘要：在毛乌素沙漠东南缘锦界地区发现的具有3层深棕色至黑色古土壤的全新世剖面，记录了至少3次大型沙地固定与活化的交替演化。在锦界剖面厚约5131的全新世地层中采集了10个光释光样品，利用石英光释光测年单片再生法（SAR），建立了锦界剖面全新世（〉7．5—0．2ka）年代格架。结合粒度、磁化率气候变化代用指标和光释光年龄序列，得到毛乌素沙漠全新世时期沙漠演化和气候变化记录：7．5ka之前，地表植被稀疏，为气候干旱时期；7．5～3．9ka时段毛乌素经历了一个湿润成壤期，地表植被发育厚层黑色古土壤；约3．9～2．9ka为沙丘活跃期；2．9～1．7ka时段为较弱成壤期，发育深棕色古土壤；1．7ka以来，气候波动频繁，气候环境整体较之前干旱，1．0～0．5ka经历短暂温暖期，200年左右气候再次趋于干旱，但近1．0ka气候记录可能受到了人类活动干扰。随着冬夏季风的相互对峙、占主导时期不同，毛乌素沙漠响应气候的变化也随之扩张收缩变迁。同时，锦界剖面记录的毛乌素沙漠气候变化与全球变化的干旱、寒冷事件以及温暖事件可以对应。

新疆罗布泊地区近160年来红柳沙包沉积纹层δ^13C与气候重建130-136

摘要：红柳沙包具有准确的计年和很强的环境信息储存功能，可以用来恢复数百年来的气候和环境变化。研究发现，罗布泊红柳沙包沉积纹层红柳落叶δ^13C序列高频变化受多个气候要素的综合影响，重建的罗布泊地区1839年以来的年平均气温、8～10月空气平均相对湿度及4～5月平均风速，较好地反映了该地区168年来的气候变化。对红柳落叶δ^13C高频变化序列的功率谱分析发现，δ^13C序列含有显著的42．0a，10．5a，8．4a，4．0a，3．7a和2．9a等准变化周期，其中，准10．5a周期与太阳黑子约11．0a的活动周期基本一致。

利用分形参数进行地貌定量分区研究——以鄂尔多斯块体及周边为例137-149

摘要：地貌分区是地学研究的基础内容之一。传统的地貌分区大多是定性的划分，随着数字地形技术以及分形分析方法的成熟，利用分形参数进行定量化的地貌分区成为可能。本文利用水平分辨率为90m的SRTM数据，采用元分维模型，通过变差函数法计算了鄂尔多斯块体及周边地形的分形参数。在65×65，129×129以及257×257等3种尺度滑动窗口中得到的分形参数的特征表明了研究区地形分形特征的尺度不变性至少在2．97km到11．61km范围内是存在的，而且分形参数分布具有明显的区域差异。结合地表分维值和截距值用K—Means非监督分类法进行综合地貌定量分区，所得结果与地貌类型有很好的吻合关系，每一地貌分区都具有特征的分形值组合。河套盆地和银川盆地是地表分维值高值区和截距值低值区，分维值主要为2．8～3．0，截距值主要为0～1；鄂尔多斯块体南部陕北黄土高原区地表分维值主要为2．5—2．7，截距值主要为2．5—3．5；吕梁山、贺兰山、乌拉山等山区也是截距值高值区，主要为2．5～3．5，但地表分维值较低，主要为2．4～2．6。鄂尔多斯块体北部库布齐、毛乌素等沙漠区与渭河、山西盆地带都是地表分维值低值区，地表分维值大部分低于2．5，但两区域的截距值差异明显。沙漠区地形起伏较缓，截距值主要为0～1．5，而渭河盆地和山西盆地带的截距值没有明显的优势范围。分形值组合所显示的分形特征与地质构造、地貌类型等具有明显的相关性。因此，利用分形参数进行地貌分区是一种可行的定量方法。