【摘 要】
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全球沙漠/沙地占地球表面约三分之一的陆地面积,其演化关系着整个地球的生态环境以及人类社会的生存与发展。沙漠/沙地作为风成沉积物,对气候变化响应敏感,尤其沙漠/沙地空间变化是区域环境演变的直接表现。末次盛冰期(LGM)和全新世大暖期(HO)是距今三万年以来具有代表性的气候时间段,两个特征时段的沙地空间格局一直是古环境演变研究的重要内容。近2 ka以来,增加的人类活动影响了风沙活动过程,该时期沙地空间
【基金项目】
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青海省自然科学基金项目——青海共和沙地末次盛冰期以来特征时段空间格局重建(项目批准号:2021-ZJ-918);
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全球沙漠/沙地占地球表面约三分之一的陆地面积,其演化关系着整个地球的生态环境以及人类社会的生存与发展。沙漠/沙地作为风成沉积物,对气候变化响应敏感,尤其沙漠/沙地空间变化是区域环境演变的直接表现。末次盛冰期(LGM)和全新世大暖期(HO)是距今三万年以来具有代表性的气候时间段,两个特征时段的沙地空间格局一直是古环境演变研究的重要内容。近2 ka以来,增加的人类活动影响了风沙活动过程,该时期沙地空间格局与区域人类活动密切相关。共和盆地位于青藏高原东北部,地处干旱-半干旱区过渡带,受西风环流和亚洲季风交替控制而对环境响应敏感,是重建古环境变化的热点研究区。但是,共和盆地沙地在LGM、HO以及~2 ka以来的空间格局没有得到充分的认识。因此,本文以共和盆地沙地为研究对象,整合野外采集的风成剖面和已发表的风成沉积序列、年代数据,分析LGM、HO以及~2 ka以来地层年代和剖面点位置的古环境意义,重建了共和盆地沙地特征时段的边界,以及探讨了沙地边界与盆地风沙活动历史之间的耦合机制。基于实验分析获取的58个年代和已发表的约190个沉积地层年代,重建了共和盆地沙地三个特征时段的边界范围:与现代沙地边界相比,LGM时期,共和盆地沙地面积扩大,其中木格滩沙地向西、北和南扩张距离较远,扩张距现代边界约10~20 km,相对于现代沙地面积扩大了约20~30%,塔拉滩沙地在西南方向上扩张距离较远,扩张至距现代边界约20~30 km的河卡山山麓附近,相对于现代沙地面积扩大了约20~30%;HO时期,沙地被大面积固定,在沙地边缘和内部发育了砂质古土壤,塔拉滩沙地西部收缩了约20~30 km,到达铁盖乡附近,面积缩小了约30~40%;~2 ka以来,共和盆地沙地再次向外扩张,木格滩沙地北界扩张距离最远,边界到达多石嘴沟附近,东部和西南部扩张范围较小,距离现代边界约5 km,总面积扩大了约20%。在此基础上,通过分析265个散样的粒度、磁化率、元素地球化学与土壤有机碳指标,以及基于所有年代数据进行概率密度分析,探讨了LGM以来共和盆地沙地空间变化与盆地风沙活动历史的耦合机制:LGM时期~末次冰消期,盆地内风成砂广泛分布,流沙面积大,这主要与全球大陆冰盖扩大,区域冬季风增强有关;末次冰消期~早全新世,黄土层分布较上一阶段多,流沙面积有所缩小,这与冬季风较强有关;12~9 ka,盆地气候干旱,植被盖度低,沙地流动、活化,沙地范围扩张,这与冬季风较强有关;9~5 ka,气候逐渐转为湿润,植被盖度增加,风沙活动减弱,沙地大范围固定,流沙范围收缩,其中7~5 ka的风沙活动强度最小,流沙面积最小,这与夏季风较强有关;5~2 ka气候处于急剧变化阶段,风沙活动增强,沙地范围再次扩大,这与夏季风减弱有关;~2 ka以来,急剧增加的人类活动促使了风沙活动活化,沙地面积扩大,盆地环境变化受到自然因素和人类因素的双重影响。
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