【摘 要】
:
石笋具有定年准确、分辨率高等优点,是十分重要的古气候研究载体.在众多的石笋古气候替代指标中,石笋有机碳同位素信息是以有机分子的形式在土壤-石笋之间传输的,受洞内过程影响较小,有潜力用来反映洞穴上层植被及土壤生态变化信息,是潜在的石笋古生态指标.但因石笋中有机质的含量相对较低,目前对其响应生态、气候变化的机理还缺乏系统的认识.本研究对清江和尚洞HS-4石笋9000年来的酸溶有机碳同位素(δ13CAS
【机 构】
:
中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室 中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重
论文部分内容阅读
石笋具有定年准确、分辨率高等优点,是十分重要的古气候研究载体.在众多的石笋古气候替代指标中,石笋有机碳同位素信息是以有机分子的形式在土壤-石笋之间传输的,受洞内过程影响较小,有潜力用来反映洞穴上层植被及土壤生态变化信息,是潜在的石笋古生态指标.但因石笋中有机质的含量相对较低,目前对其响应生态、气候变化的机理还缺乏系统的认识.本研究对清江和尚洞HS-4石笋9000年来的酸溶有机碳同位素(δ13CASOM)进行了较高分辨率(平均50年)的研究.δ13CASOM值的变化区间为-25.8‰~-22.0‰.在千年尺度上,δ13CASOM值在9-4 ka偏负,在4-0 ka偏正.我们认为HS-4石笋δ13CASOM序列主要受控于温度和相对湿度.其中,温度可以影响洞穴上层植被生理变化及土壤层微生物降解程度.温度对石笋δ13CASOM的影响得到邻近的大九湖古温度记录的支持,两者呈负相关关系(r=-0.48,p<0.001).相对湿度可以影响有机质在土壤层中的停留时间.在相对干旱环境下,土壤有机质将停留较长时间,微生物降解程度就会增强,从而导致偏负的石笋δ13CASOM值.石笋δ13 CASOM在反映洞顶植被或洞顶土壤对古气候变化的响应等方面具有潜力.
其他文献
田洋玛珥湖位于中国南方雷州半岛的东南部,气候带处于热带北缘,作为东南亚最长的玛珥湖沉积序列,其高分辨率沉积物不仅良好的响应了东南亚季风的变化,同时记录了轨道尺度的太阳辐射的变化,为研究华南地区古气候、古环境演化提供了较好的研究材料。迄今为止,前人虽然对田洋玛珥湖进行了年代学、沉积学等多方面的研究,但孢粉分析仅有Zheng等(1999)对田洋玛珥湖报道了较低分辨率的研究结果,发现了孢粉组分变化周期与
氧同位素(δ18O)作为当前在古气候研究中使用最为广泛的环境替代指标之一,不仅在冰芯、湖泊沉积物和树轮等地质档案的研究中取得了重大突破,在洞穴石笋研究中也发现具有十分重要的指示意义,近一二十年来涌现出了一大批有影响的研究成果.然而,随着对洞穴石笋研究的深入,科学家们发现了一些有趣的现象,如半干旱区洞穴滴水氧同位素受蒸发影响,其同位素组成明显偏重于当地降水;同一洞穴内相同时代的两个相距不到10 m的
气候变化导致的降水和温度变化会影响洞穴上覆植被盖度或植被类型变化,造成岩溶水中CO2的δ13C值变化,引起洞内石笋δ13值变化,因此,石笋碳同位素可以用于重建洞穴上覆植被的变化历史。相比自然气候变化,历史时期人类活动对植被的影响更为快速、显著,这种变化同样可以被石笋记录下来。
花粉作为古环境代用指标之一,在古植被的恢复中发挥了非常重要的作用,但如何利用花粉组合来定量重建古植被还依旧是一个难题。原因之一是不同花粉类型来源、产量、保存比例等差异明显。近年来欧洲发展了系列利用花粉数据来定量重建古植被的统计模型,其重要参数也包括花粉产量和花粉来源范围等。我们在华北西北部经过随机布点和在随机点进行大量植被样方调查(每个地区20-30个样点,每个样点样方调查数量大于40个),利用两
亚洲中部干旱区已有大量的湖泊沉积研究,但缺乏末次冰消期时段的精确测年数据以及高分辨气候环境指标记录,造成目前研究结果仍存在较大分歧。如蒙古西北部Hovsgol湖末次冰消期水量逐渐增加,指示气候转湿,而新疆的博斯腾湖和巴里坤湖最新的研究显示研究区末次冰消期气候一直处于干旱状态。亚洲中部干旱区对B(o)lling-Aller(o)d和Younger Dryas等气候事件如何响应至今仍未获得清晰的认识。
内蒙古中东部达里湖DL04岩芯顶部9米的孢粉组合数据记录了12,000年以来中纬季风边缘区植被演替过程.12,000至11,000年前,达里湖以南的浑善达克沙地为荒漠景观,以北的高平原为干草原所占据,大兴安岭山地以桦林为主.11,000至8300年前,沙地景观转为榆树疏林、灌丛,高平原仍为干草原,山地仍以桦林为主.8300至6000年前,沙地发育榆林、灌丛,草原类型转变为草甸草原,山地森林发育,除
我们选取半干旱、干旱地区湖泊中最为常见的介形虫——意外湖花介(Limnocythere inopinata)为代表,对湖泊介形虫的早期埋藏过程进行了研究。我们从内蒙古呼伦湖、达里湖、岱海的不同部位共采集88个表层沉积物样品,分析了意外湖花介遗壳的种群年龄结构、壳体保存状况和完整双壳的丰度。分析结果显示,年长的、较大的壳体倾向于沉积在近岸浅水区,而年幼的、较小的壳体则富集在深水区。
文章通过对内蒙古中东部达里湖DL04岩芯顶部8.5m沉积物总有机碳(TOC)、总氮(TN)含量与全样有机碳、有机氮稳定同位素组分(δ13C和δ15N)的分析,揭示了全新世东亚夏季风边缘区气候变化引起的水文和生态响应.在ca.11,500-9800 cal yr BP期间,湖泊从全新世的最浅状态开始逐渐加深,湖泊生产率逐渐增加.在ca.9800-7700 cal yr BP期间,湖区气温明显回升,达
运用同步辐射X射线荧光光谱分析技术对二龙湾玛珥湖0-485mm(AD1282-AD1988)年期间年纹层沉积物进行了分析,获得了Ti、Mn、Br等6种高分辨率元素含量.并对元素进行了因子分析,提取出控制沉积物化学组成的三个主要因子:早期成岩因子F1、生物成因因子F2和流域侵蚀因子F3.进一步的研究还发现,F2和F3的因子得分分别可以作为气候冷暖和干湿变化的代用指标,从而为古气候古环境重建提供了一条
定量古气候研究一直是古环境演化研究的热点问题,目前东北长白山区全新世古气候研究成果以定性描述为主,至今没有一个适合该区域的古气候模型.本文利用表土上覆群落植硅体对表土植硅体进行校正,采用逐步回归的方法建立起长白山区表土植硅体和温度、降水的转换函数,并将其应用到长白山北部的桦南泥炭剖面,重建了10 ka B.P.以来桦南地区古温度和古降水序列.桦南剖面古温度和古降水组合较好地反映了全新世区域气候的演