河流溶解无机碳稳定碳同位素示踪技术及其在中国河流碳循环研究中的应用

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作者 武恩鹏 孙会国 +1 位作者 刘文景 徐志方 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第4期9-18,共10页

河流溶解无机碳(DIC)是全球碳循环中的重要组成部分,稳定碳同位素(δ^(13)C_(DIC))已被广泛用于辨识流域内碳的来源和迁移转化过程。通过综合现有文献,系统梳理河流δ^(13)C_(DIC)的影响因素和变化机理,论证了该指标能够真实、敏感反映... 河流溶解无机碳(DIC)是全球碳循环中的重要组成部分,稳定碳同位素(δ^(13)C_(DIC))已被广泛用于辨识流域内碳的来源和迁移转化过程。通过综合现有文献,系统梳理河流δ^(13)C_(DIC)的影响因素和变化机理,论证了该指标能够真实、敏感反映流域环境特征及各种地表过程,可用于重建流域碳循环体系中的生物地球化学过程。由于河流碳来源及迁移转化过程的复杂性,关于河流δ^(13)C_(DIC)的影响机理仍有较多细节尚未探明。通过收集和分析中国主要河流的δ^(13)C_(DIC)数据发现,在全国尺度上我国河流δ^(13)C_(DIC)呈现出“西高东低”的变化格局,基本反映了我国地质、气候及生态环境的空间分布特征。青藏高原地区河流δ^(13)C_(DIC)整体上比其他地区明显偏高,关于这一现象的形成机制还有待进一步研究。未来可将δ^(13)C与放射性碳同位素(Δ^(14)C)联用并加强水体DIC稳定碳同位素分馏方面的基础理论研究,以期进一步完善和提升河流DIC同位素示踪理论及其在揭示碳循环过程和机理方面的应用。 展开更多

关键词 河流溶解无机碳 稳定碳同位素 流域过程 人类活动 中国河流

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弗拉—法门转折期气候—海洋环境变化及生物危机成因探讨 被引量：1

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作者 张力钰 陈代钊 刘康 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期723-737,I0001,共16页

【目的】晚泥盆世弗拉—法门(Frasnian-Famennian,F-F)转折期是地质历史的一个关键时期,海洋生态系统发生了重大变化并造成了低纬度地区浅海底栖生物的大量灭绝。关于该时期的古气候、古海洋环境变化以及生物灭绝的成因机制研究目前已... 【目的】晚泥盆世弗拉—法门(Frasnian-Famennian,F-F)转折期是地质历史的一个关键时期,海洋生态系统发生了重大变化并造成了低纬度地区浅海底栖生物的大量灭绝。关于该时期的古气候、古海洋环境变化以及生物灭绝的成因机制研究目前已取得一定的进展,但仍然存在争议且各环境要素之间的相互作用尚不明确。【方法】在系统梳理F-F转折期古气候、古海洋环境变化研究现状的基础上,结合华南的研究实例探讨了F-F转折期的古海洋缺氧模式。【结果与结论】F-F转折期,气候在变冷的趋势下出现多次快速的暖—冷交替;缺氧范围和程度各地表现不一,但主要集中在低纬度浅海地区上Kellwasser层附近。因此,F-F生物危机并不是单一因素造成的。频繁、短暂的火山活动引起大陆风化作用增强,一方面导致了气候快速的暖—冷交替,另一方面促进了陆地向海洋中输入营养物质造成浅海的富营养化和缺氧。各个环境因素相互制约/影响对低纬度浅海地区生命造成极大的环境压力,最终导致了F-F生物危机。 展开更多

关键词 弗拉—法门转折期 古气候 古海洋氧化还原状态 生物危机

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塔里木盆地西部白垩纪-古近纪海相地层框架及对重大地质事件的记录 被引量：7

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作者 席党鹏 唐自华 +10 位作者 王雪娇 覃祚焕 曹文心 江湉 吴宝旭 栗源浩 张赢月 姜文彬 KAMRAN Muhammad 方小敏 万晓樵 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期165-198,共34页

塔里木盆地西部白垩纪—古近纪发生了大规模的海侵事件,形成一个喇叭状向西开口的海湾,该海湾属于东特提斯洋的一个分支。该地区白垩纪—古近纪海相地层记录了东特提斯洋演化和一系列重大地质事件,具有重要的研究价值,但对其地层的研究... 塔里木盆地西部白垩纪—古近纪发生了大规模的海侵事件,形成一个喇叭状向西开口的海湾,该海湾属于东特提斯洋的一个分支。该地区白垩纪—古近纪海相地层记录了东特提斯洋演化和一系列重大地质事件,具有重要的研究价值,但对其地层的研究仍相对薄弱,对重大地质事件的研究还不够深入。本文拟通过详细的岩石地层、生物地层和其他地层方法,完善地层划分与对比框架,并在此基础上讨论Cenomanian/Turonian界线大洋缺氧事件(OAE2)、白垩纪/古近纪界线(K/Pg)、古新世—始新世极热事件(PETM)、特提斯海进与海退等一系列重大地质事件。塔里木盆地白垩纪—古近纪海相或海陆过渡相地层自下而上为克孜勒苏群、库克拜组、乌依塔克组、依格孜牙组、吐依洛克组、阿尔塔什组、齐姆根组、盖吉塔格组、卡拉塔尔组、乌拉根组和巴什布拉克组,上述地层中含有丰富的有孔虫、介形虫、钙质超微、沟鞭藻、孢粉、双壳类、腹足类等化石,以及少量菊石、腕足类、海胆和鲨鱼牙齿等化石。综合的生物地层和年代地层研究表明,克孜勒苏群的时代为早白垩世Barremian Albian期,库克拜组—依格孜牙组的时代为晚白垩世Cenomanian Maastrichtian期(Cenomanian/Turonian界线可能位于库克拜组三段),吐依洛克组的时代为白垩纪—古近纪过渡期;阿尔塔什组的时代为古新世早中期,齐姆根组为古新世晚期—始新世最早期,盖吉塔格组—乌拉根组的时代为中始新世中晚期,巴什布拉克组的时代为晚始新世,但不排除最上部进入渐新世早期。塔里木盆地的海侵开始于克孜勒苏群中上部沉积期(Albian晚期—Aptian早期),但规模很有限,大规模的海侵始于晚白垩世Cenomanian早期;从晚白垩世—古新世,共经历了5次大规模的海侵—海退事件;大约41 Ma前后,海水退出盆地南部的昆仑山山前,34 Ma前后,海水退出盆地北部的天山山前。上述海侵—海退事件可能受构造和全球海平面变化的双重影响,但构造事件对海侵的启动和结束可能更具决定性的影响。阐述了塔里木盆地西部白垩纪—古近纪海相地层所记录的OAE2、K/Pg界线、PETM和特提斯海侵—海退等事件,其中笔者及团队第一次在塔里木盆地西部齐姆根组中所发现和报道的PETM事件,将有助于揭示全球近岸地区PETM的特征和生物环境响应。在未来的研究中,需要进一步厘清塔里木盆地西部地层序列,建立更加精细的生物地层和年代地层框架,加强对PETM和特提斯海侵—海退等重大地质事件的研究。 展开更多

关键词 塔里木盆地 白垩纪 古近纪 海相 地层 特提斯 海平面 古新世—始新世极热事件

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新疆“木吉火山群”的属性与特征

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作者 刘嘉麒 吴成桥 +6 位作者 张斌 孙智浩 朱泽阳 许立青 张蕾 叶张煌 郭正府 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1637-1648,共12页

本文是首次对新疆“木吉火山群”综合地质调查研究结果的展示。在对该“火山群”进行全面深入野外调查和系统分析研究的基础上,笔者提出了“热火山”和“冷火山”的新概念,将泥火山和“木吉火山群”纳入“冷火山”。“木吉火山群”沿木... 本文是首次对新疆“木吉火山群”综合地质调查研究结果的展示。在对该“火山群”进行全面深入野外调查和系统分析研究的基础上,笔者提出了“热火山”和“冷火山”的新概念,将泥火山和“木吉火山群”纳入“冷火山”。“木吉火山群”沿木吉河谷分布,至少有63个大小不等的“火山锥”,其中锥底直径>50m,锥高>5m的有13个。锥顶多具“火山口”,口中多有积水。锥体主要由灰岩组成,“火山口”水化学分析显示Ca 2+、HCO-3含量高,这都与周缘山地出露岩层中富含碳酸盐岩石相呼应。这些“火山锥”主要由木吉河谷地下水、泉水和流水溶蚀碳酸盐,喷出地表,再沉积而成。它们似火山,却不是传统意义上的火山,也不同于一般的泥火山,应属于钙质泉华型“冷火山”。 展开更多

关键词 木吉 “热火山” “冷火山” 泉华型“冷火山”

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晚新生代六盘山隆升:来自新近纪风成红土堆积的证据

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作者 贺志霖 乔彦松 +8 位作者 郭正堂 陈超勤 陈龙 付扬 杨业 梁彦霞 林欣如 肖国桥 詹涛 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2024年第5期1506-1514,共9页

六盘山是中国西部的重要山脉之一,位于青藏高原东北缘与鄂尔多斯地块的交界处.目前,六盘山的隆升历史仍有争议.风尘堆积对区域地貌演化和构造运动具有良好的指示意义,因为风尘堆积对侵蚀敏感并且其形成和保存需要相对平坦的高地和相对... 六盘山是中国西部的重要山脉之一,位于青藏高原东北缘与鄂尔多斯地块的交界处.目前,六盘山的隆升历史仍有争议.风尘堆积对区域地貌演化和构造运动具有良好的指示意义,因为风尘堆积对侵蚀敏感并且其形成和保存需要相对平坦的高地和相对稳定的构造环境.本研究调查了六盘山西部山麓的新近纪风成红土分布,并选取堆积于山前冲积台地的风成红土剖面(南坪剖面)开展研究,其磁化率地层与秦安地区的QA-Ⅰ中新世风成红土可进行逐层对比,结果指示南坪剖面(56m厚)的年代约为8.1~6.2Ma.南坪剖面的底界年龄为~8.1Ma,结合前人报道的庄浪红粘土(约9~8Ma时段为砂砾石夹黄土层和8~4.8Ma时段为几乎连续的风尘堆积)和朝那红粘土(8.1~2.58Ma)等证据,指示六盘山于晚中新世(约9~8Ma)发生了隆升并于~8Ma基本形成,之后未发生强烈的构造隆升.此外,基于庄浪钻孔和QA-Ⅰ中新世风成红土等证据,推断六盘山于晚渐新世-早中新世经历了显著隆升,并且在22~9Ma期间没有发生强烈隆升. 展开更多

关键词 六盘山 造山运动 新近纪风成红土 黄土高原 晚中新世 晚渐新世-早中新世

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扬子地区震旦纪—寒武纪转折期大陆风化研究进展与展望 被引量：4

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作者 付勇 夏鹏 +4 位作者 龙珍 张恭境 谯文浪 郭川 杨镇 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1077-1094,共18页

通过调研扬子地区震旦纪(埃迪卡拉纪)—寒武纪(E—C)转折期大陆风化、海洋环境和有机质富集特征研究。结果显示,扬子地区E—C转折期遭受了较强烈的化学风化作用,且在这一时期区内兼具浅水碳酸盐台地和深水盆地环境。在台地相区,下寒武... 通过调研扬子地区震旦纪(埃迪卡拉纪)—寒武纪(E—C)转折期大陆风化、海洋环境和有机质富集特征研究。结果显示,扬子地区E—C转折期遭受了较强烈的化学风化作用,且在这一时期区内兼具浅水碳酸盐台地和深水盆地环境。在台地相区,下寒武统牛蹄塘组黑色岩系不整合接触于震旦系灯影组白云岩之上,该不整合与E—C转折期全球“大不整合”具有紧密的关系,盆地区发育的完整的沉积地层记录了台地区被风化地层的痕迹。现有大陆风化的地球化学证据集中于n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)、δ^(13)C、CIA和ε_(Nd)(t)等,同时这些地球化学数据也局限在少数的剖面和层段,因此迫切需要更多的地球化学参数来反映该风化作用的影响范围和演化特征。准确认识扬子地区E—C转折期大陆风化作用与海洋环境演变间的耦合关系,是揭示古生物演化、有机质富集机制的重要环节。 展开更多

关键词 扬子地区 埃迪卡拉纪—寒武纪转折期 震旦纪—寒武纪转折期 大陆风化 海洋环境 有机质

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中国新疆南部地区表土孢粉与现代植被 被引量：1

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作者 张芸 陈立欣 +2 位作者 西瑶瑶 孔昭宸 乔鲜果 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期529-549,共21页

应用现代孢粉与其植被相关性的研究可以提高利用化石孢粉资料进行古环境重建的精度.本研究在对新疆天山以南和昆仑山以北(34°00′~43°00′N,74°00′~94°00′E,海拔888~4530m)广大地区进行植被样方调查的基础上,共采... 应用现代孢粉与其植被相关性的研究可以提高利用化石孢粉资料进行古环境重建的精度.本研究在对新疆天山以南和昆仑山以北(34°00′~43°00′N,74°00′~94°00′E,海拔888~4530m)广大地区进行植被样方调查的基础上,共采集188个表土样品进行孢粉分析,从而对新疆南部地区表土孢粉与植被间关系进行研究,结果表明:沿海拔(3530~1124m)天山南坡地区的表土孢粉组合带从高至低依次分为山地草原带、山地荒漠草原带和山地荒漠带,其组合均以蒿属、藜科和麻黄属花粉为主;沿海拔(4530~1287m)东帕米尔高原地区的表土孢粉组合可划分为高寒草原带、山地荒漠草原带和山地荒漠带,是以蒿属、藜科和菊科花粉为主;然而,塔里木盆地南部地区(海拔3548~888m)仅有山地荒漠草原带和山地荒漠带,其孢粉组合则是以藜科和蒿属花粉为主.应用ArcGIS展示孢粉样点的地理分布,结合R值计算以及相关分析,结果表明云杉属和松属花粉因受到风、河流或冰川搬运沉积的影响,多为外来花粉,具超代表性.麻黄属和白刺属花粉主要分布在山地荒漠和山地荒漠草原植被带;藜科和蒿属花粉广泛分布于新疆南部地区,它们均属于超代表性花粉;胡桃属花粉集中分布在胡桃种植区附近,可对其母体植物生长地点有一定的指示性.根据拉格朗日混合单粒子轨道模型对帕米尔高原地区气流传输路径进行后向轨迹模拟的结果,推测可能是因为春夏季外来气流携带一定量的松属花粉搬运到研究区,从而造成该处松属花粉占比较高.因此,对新疆南部地区现代孢粉组合与植被之间关系分析的研究结果,可为利用新疆表土孢粉数据库进行大尺度古环境重建提供参考. 展开更多

关键词 表土孢粉 植被分布 云杉 新疆南部

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本溪水洞洞穴空气CO_2浓度与温、湿度的空间分布和昼夜变化特征 被引量：41

8

作者 蔡炳贵 沈凛梅 +3 位作者 郑伟 李克普 白云志 董春志 《中国岩溶》 CAS CSCD 2009年第4期348-354,共7页

洞穴空气CO2浓度是影响洞穴次生化学沉积物沉积和溶蚀的重要因素之一。基于对本溪水洞洞穴空气CO2浓度、温度和湿度连续两个昼夜的系统观测结果,结合洞外大气CO2浓度、温度和湿度数据,初步分析了本溪水洞洞穴空气CO2浓度空间分布特征和... 洞穴空气CO2浓度是影响洞穴次生化学沉积物沉积和溶蚀的重要因素之一。基于对本溪水洞洞穴空气CO2浓度、温度和湿度连续两个昼夜的系统观测结果,结合洞外大气CO2浓度、温度和湿度数据,初步分析了本溪水洞洞穴空气CO2浓度空间分布特征和昼夜变化规律:(1)洞穴空气CO2浓度自洞口开始快速增高至一定深度后趋于稳定,这个快速升高的距离与不同季节洞穴交换能力有关,秋季大约是370 m。洞穴CO2浓度稳定区的空间差异可能主要与洞穴结构和裂隙发育情况有关,在洞体变小的倚天长剑景点附近出现峰值,而在洞体变大的石瀑布景点和游客无法进入的源头区出现低谷。(2)观测期间,洞穴空气CO2浓度总体上呈递降趋势,基本上与游客数量有关。(3)在洞穴空气CO2浓度急剧上升的近洞口段,洞穴空气CO2浓度每个昼夜出现两个峰值,分别对应正午12时和午夜前后。本溪水洞洞穴空气CO2浓度的这种变化特点,受游客与工作人员的呼吸排放和洞穴与大气间的气体交换作用的双重影响。 展开更多

关键词 CO2浓度 空间分布 昼夜变化 本溪水洞 辽宁

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阿拉善塔木素地段地下水补给来源与演化特征分析 被引量：6

9

作者 王礼恒 董艳辉 +3 位作者 周鹏鹏 张江义 宋凡 魏亚强 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期691-698,共8页

内蒙古阿拉善塔木素地区是我国高放废物地质处置预选地段之一,开展相应的水文地质特性评价研究对于科学评估其适宜性尤为重要,而充分认识地下水的补给来源与演化过程是了解地下水的形成机制与更新能力的基础。结合塔木素地区水文地质条... 内蒙古阿拉善塔木素地区是我国高放废物地质处置预选地段之一,开展相应的水文地质特性评价研究对于科学评估其适宜性尤为重要,而充分认识地下水的补给来源与演化过程是了解地下水的形成机制与更新能力的基础。结合塔木素地区水文地质条件,利用水化学与同位素技术对研究区26组水样进行分析,结果显示:研究区地下水氢氧同位素与西北地区大气降水氢氧特征类似,表明区内地下水主要受到当地大气降水补给,这也与水文地质条件认识相符;区内地下水呈现高矿化度特征,TDS均值达到了2.9g·L^-1,地下水化学类型为Na^+-Cl^-型,表现出干旱区地下水的典型特征;此外,地下水的氯碱指数均大于0,且Mg^2++Ca^2+-HCO3^--SO4^2-与Na^++K^+-Cl^-呈线性关系且斜率接近-1,说明了阳离子交换反应普遍发生在地下水化学演化过程中。塔木素重点地段地下水属于不适宜利用的高矿化度地下水,且深部地下水年龄大于5000年,循环交替能力较差。这一认识为该地段处置库选址和场址评价提供了重要的水文地质依据。 展开更多

关键词 地下水 水化学特征 氢氧稳定同位素 阿拉善 核废料地质处置

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周期性气候变化与人类适应 被引量：5

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作者 吕厚远 《人类学学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2022年第4期731-748,共18页

从古至今,气候变化特别是周期性气候变化,一直深刻影响着人类社会的变革和发展,从旧石器时代人类起源迁移、新石器时代文化文明演变、历史时期王朝兴衰更替,到工业化以来社会经济发展动荡等,无不留下周期性气候变化影响的烙印。本文依... 从古至今,气候变化特别是周期性气候变化,一直深刻影响着人类社会的变革和发展,从旧石器时代人类起源迁移、新石器时代文化文明演变、历史时期王朝兴衰更替,到工业化以来社会经济发展动荡等,无不留下周期性气候变化影响的烙印。本文依据近年来古气候、古人类、环境考古等研究的新证据、新进展,从周期性气候变化的角度审视人类社会各个发展阶段、关键节点的气候特征;通过典型案例,介绍和分析旧石器、新石器、历史时期不同时空尺度周期性气候变化和人类活动之间复杂的相互作用关系,讨论自然科学和人文社会科学对气候变化与人类活动关系认识的异同,阐述在学科交叉背景下研究气候与人类活动关系的新范式。 展开更多

关键词 气候变化 周期性 人类活动 文化演替 学科交叉 人地关系

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塔里木盆地原油金刚烷含量校正及裂解程度评价 被引量：1

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作者 王道伟 蔡春芳 +4 位作者 彭燕燕 孙鹏 戚宇 刘景彦 蒋子文 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期58-69,共12页

准确评价原油裂解程度对研究原油稳定性和预测油气的相态分布具有重要意义。原油裂解程度通常用金刚烷含量来表征,然而气洗和热化学硫酸盐还原作用(TSR)等次生作用可能会造成原油中金刚烷含量增加,从而难以准确评价其含量。本研究通过... 准确评价原油裂解程度对研究原油稳定性和预测油气的相态分布具有重要意义。原油裂解程度通常用金刚烷含量来表征,然而气洗和热化学硫酸盐还原作用(TSR)等次生作用可能会造成原油中金刚烷含量增加,从而难以准确评价其含量。本研究通过对塔里木盆地原油中金刚烷化合物进行分析,发现TSR初期对金刚烷含量影响不大,但会使成熟度参数乙基单金刚烷指数(EAI)明显增加,并且不同地区原油在3-+4-甲基双金刚烷(3-+4-MD)与EAI图版上具有不同分布趋势。由于塔北地区原油未受气洗和TSR作用影响,其分布可代表正常原油裂解趋势,根据3-+4-MD与EAI图版可对3-+4-MD含量进行校正以消除次生作用的影响。由校正后的3-+4-MD含量计算塔河、哈拉哈塘、塔中西北部及塔中东南部地区原油裂解率主要分布范围分别为0~44%、0~74%、54%~77%及56%~90%。地层埋藏–热历史的差异可能是导致塔中地区原油裂解程度高于塔北的主要原因。 展开更多

关键词 原油裂解 金刚烷含量 气洗 热化学硫酸盐还原 塔里木盆地

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青藏高原湖泊纹层孢粉记录的过去2000年雨季时长和雨季降水时空变化

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作者 崔安宁 吕厚远 +2 位作者 侯居峙 刘兴起 徐德克 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期808-820,共13页

青藏高原雨季时长及雨季降水量的长尺度定量重建,是揭示高原西风、季风时空演变规律及其生态环境效应的关键,其中准确判断高原雨季的起止时间是研究难点.本文通过寻找降水拐点的方法确定了高原不同地点的雨季起、止时间,并计算了雨季时... 青藏高原雨季时长及雨季降水量的长尺度定量重建,是揭示高原西风、季风时空演变规律及其生态环境效应的关键,其中准确判断高原雨季的起止时间是研究难点.本文通过寻找降水拐点的方法确定了高原不同地点的雨季起、止时间,并计算了雨季时长和雨季降水量,建立了表土孢粉组合与雨季起止时间、雨季时长和雨季降水量的转换函数,重建了具有年纹层沉积特征的高原北部库赛湖区和中部江错湖区过去2000年来的雨季起止时间、雨季时长和雨季降水量变化.结果表明,过去2000以来,库赛湖区雨季降水序列记录了5次高降水时段:AD580~680、AD1000~1100、AD1200~1450、AD1550~1780、AD1920至今,其普遍对应雨季天数长的时段;江错湖区雨季降水序列记录了4次高降水时段:AD80~500、AD800~950、AD1250~1450、AD1780至今,其与雨季天数长的时段在AD1000以前对应良好,在AD1000后关系不明确.在空间上,高原雨季降水呈现出“南北同湿”、“南北同旱”、“南湿北旱”和“南旱北湿”四种模式,其中“南北同湿”可能与异常强盛的夏季风有关,“南北同旱”与弱西风和弱季风有关,“南湿北旱”与强季风和弱西风有关,“南旱北湿”与弱季风和强西风有关.本文从雨季降水的角度揭示了高原2000年来雨季起止时间、雨季时长及雨季降水量的时空演变模式,为进一步认识西风、季风耦合作用提供了自然背景的支持. 展开更多

关键词 青藏高原 过去两千年 雨季时长 雨季降水量 定量重建

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华北平原末次冰盛期以来典型时段古环境格局 被引量：7

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作者 李曼玥 张生瑞 +2 位作者 许清海 肖举乐 温锐林 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2019年第8期1269-1277,共9页

重建典型时段区域气候和植被空间格局变化,是评估未来增温背景下生态环境变化和响应过程的重要基础.文章基于AMS 14C定年技术和孢粉分析,获得了华北平原白洋淀等6个剖面末次冰盛期以来的气候-植被变化历史.结合区内已有孢粉记录,重建了... 重建典型时段区域气候和植被空间格局变化,是评估未来增温背景下生态环境变化和响应过程的重要基础.文章基于AMS 14C定年技术和孢粉分析,获得了华北平原白洋淀等6个剖面末次冰盛期以来的气候-植被变化历史.结合区内已有孢粉记录,重建了华北平原末次冰盛期和全新世暖期的古环境格局.结果显示,华北平原区域植被变化受气候条件、地貌景观和人类活动等因素共同影响:末次冰盛期,华北平原气候寒冷干旱,南部山地发育针阔混交林和落叶-常绿阔叶林,北部山地生长耐寒针叶林-针阔混交林,森林面积相对较小;平原南部生长中生或湿生草甸,北部发育温带草原-荒漠草原;滨海区陆架大面积出露,生长藜科为主的盐生植物.全新世暖期,华北平原气候温暖湿润,南部山地发育落叶阔叶林或落叶-常绿阔叶混交林,伴生有喜暖亚热带属种,北部山地生长落叶阔叶林,部分喜暖湿植物常有出现,森林面积相对增加;平原腹地草本植物仍占优势,森林面积较小且难以形成地带性森林景观;受海平面上升影响,滨海区原有盐生植被向内陆收缩;此外,这一时期华北平原人类活动范围扩大、农业生产频繁,对区内自然植被产生了一定影响.文章为中国北方古气候数值模拟、区域碳循环评估和未来增温背景下区域生态环境变化预测等提供了基础数据和科学依据. 展开更多

关键词 华北平原 末次冰盛期 全新世暖期 孢粉 植被 古环境

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纯合系野生稻植硅体形态特征及其在水稻起源研究中的意义 被引量：5

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作者 唐先干 吕厚远 +1 位作者 曹志斌 谢金水 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2022年第3期486-496,共11页

通过分析现生野生稻植物细胞结构、组织、器官等形态特征,建立野生稻的鉴定指标,是研究史前稻作农业起源、演化的基础.但是,现生野生稻在演化过程中经常会受到人类栽培驯化稻基因渗透,影响了野生稻鉴定指标的准确性.如何消除驯化水稻等... 通过分析现生野生稻植物细胞结构、组织、器官等形态特征,建立野生稻的鉴定指标,是研究史前稻作农业起源、演化的基础.但是,现生野生稻在演化过程中经常会受到人类栽培驯化稻基因渗透,影响了野生稻鉴定指标的准确性.如何消除驯化水稻等植物基因渗透对鉴定指标的影响,纯化野生稻的形态特征,一直是困扰水稻起源研究的难题.本文通过对比分析中国江西东乡3处原生境普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)和1处异位保存的连续6代自交纯合后普通野生稻植硅体形态特征,发现消除(减少)了驯化基因渗透的纯合系野生稻扇型植硅体形态相比原生境野生稻,有3个方面的显著变化:(1)尺寸总体缩小(体长从VL_(原生)41.9μm减少到VL_(纯合)38.6μm);(2)长柄型增多,扇面长B/扇柄长A的值,从B/A_(原生)(1.22±0.47)减少到B/A_(纯合)(0.92±0.30);(3)鱼鳞状纹饰个数减少,≥9个鱼鳞状纹饰的扇型植硅体比例明显降低,从原生境野生稻的53.4%减少到纯合系野生稻的37.2%.本研究为利用水稻植硅体形态开展水稻起源研究,提供了可靠的鉴定参考标准. 展开更多

关键词 东乡野生稻 普通野生稻 扇型植硅体 纯合系 原生境 水稻起源

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水稻扇型植硅体野生–驯化特征研究进展 被引量：16

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作者 郇秀佳 吕厚远 +1 位作者 王灿 张健平 《古生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期467-478,共12页

近年来,植硅体分析方法被广泛应用于考古学领域,为世界农业起源、演化研究提供了新的手段和关键证据,其中在稻作农业起源和传播的研究中,水稻扇型植硅体对于发现、鉴定水稻遗存起到了重要的作用。研究农业起源的关键,是找到地质考古记... 近年来,植硅体分析方法被广泛应用于考古学领域,为世界农业起源、演化研究提供了新的手段和关键证据,其中在稻作农业起源和传播的研究中,水稻扇型植硅体对于发现、鉴定水稻遗存起到了重要的作用。研究农业起源的关键,是找到地质考古记录中的植物遗存,并准确鉴定野生–驯化特征,本文介绍了水稻扇型植硅体鉴定方法从定性到定量研究的历史,重点阐述了现代野生稻生长区、驯化水稻田、旱稻田表土中水稻扇型植硅体鱼鳞状纹饰研究的新进展,明确了野生、驯化水稻扇型植硅体研究中关于个体鉴定、选择和鱼鳞状纹饰计数的标准,在此基础上讨论了野生和驯化水稻扇型植硅体纹饰产生差异的可能原因和机制。希望通过本文的总结与讨论,能够使植硅体分析方法在作物起源和传播的研究中得到更准确、更广泛的应用。 展开更多

关键词 扇型植硅体 水稻 驯化 植硅体分析

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怒江水化学与碳同位素组成对青藏高原岩石风化碳汇效应的指示 被引量：4

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作者 刘文景 孙会国 +1 位作者 李源川 徐志方 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2023年第12期2992-3009,共18页

青藏高原是世界上地质构造和环境背景最复杂的地理单元之一,也是大陆风化与碳循环研究的重点区域,其风化碳通量的准确厘定一直是地质过程碳源-汇量化和机制研究的热点和难点.相对高原其他大河,怒江受人类活动影响较弱,保持着较为原始的... 青藏高原是世界上地质构造和环境背景最复杂的地理单元之一,也是大陆风化与碳循环研究的重点区域,其风化碳通量的准确厘定一直是地质过程碳源-汇量化和机制研究的热点和难点.相对高原其他大河,怒江受人类活动影响较弱,保持着较为原始的状态.本研究对怒江流域高时空分辨率水化学和双碳同位素(δ^(13)CDIC-Δ14CDIC)组成进行分析,结果表明:河水溶质和溶解无机碳来源于碳酸和硫酸对岩石的风化反应,以碳酸盐岩风化贡献为主,并明显受到断裂带温泉中深部碳混入的影响.怒江干流地质碳和现代碳的平均贡献分别为35.2%和64.8%;硫化物氧化贡献了河水中90%以上的硫酸根.在考虑硫化物氧化产生的硫酸参与岩石风化过程后,流域硅酸盐岩和碳酸盐岩风化对大气CO_(2)的消耗通量分别降低了约52.0%和37.4%.怒江流域风化在短时间尺度上为“碳汇”,而硫酸参与使其在地质时间尺度上表现为“碳源”.河流离子浓度、特征元素比值和不同岩石风化物质贡献的时间变化表明,流域碳酸盐岩风化较硅酸盐岩风化对温度和径流变化更为敏感,其对河流物质输入贡献份额在季风降雨期明显升高,不同岩石风化过程对河流溶质的影响受控于水文路径和水-岩反应时间.本研究揭示了代表性高原流域不同岩石化学风化贡献和碳汇效应对水热条件变化的响应,对于阐明高原流域风化控制机制及其碳源-汇净效应具有重要科学意义. 展开更多

关键词 青藏高原 怒江流域 风化碳汇效应 水化学-双碳同位素 高时空分辨率

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深部碳过程动力学模拟:最新进展与工作流程设计

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作者 赵亮 郭正堂 +11 位作者 袁怀玉 王欣欣 沈昊 杨建锋 孙宝璐 谭宁 张卉 刘永岗 李杨 王佳敏 纪伟强 朱日祥 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2023年第3期444-460,共17页

越来越多的证据表明,板块构造运动能够在地质时间尺度(≥10^(6)年)上调节大气CO_(2)浓度的变化.随着观测技术和方法的发展,学术界对新生代及更深时以来的地球CO_(2)演化历史获得了逐步一致的描述,这使得定量确定板块构造动力过程与大气C... 越来越多的证据表明,板块构造运动能够在地质时间尺度(≥10^(6)年)上调节大气CO_(2)浓度的变化.随着观测技术和方法的发展,学术界对新生代及更深时以来的地球CO_(2)演化历史获得了逐步一致的描述,这使得定量确定板块构造动力过程与大气CO_(2)浓度变化之间的关联机制成为可能.未来研究的关键步骤之一在于发展计算构造碳循环动力过程的方法,为准确重建构造活动的碳通量历史提供平台.文章回顾了全球构造碳循环研究的最新进展,提出了开展板块构造碳循环数值模拟研究的工作流程,包括四个步骤:(1)计算含碳矿物的运移过程,目的在于模拟物质之间碳吸收/释放;(2)模拟构造单元的碳循环,目的在于理解构造活动时圈层之间的碳循环;(3)模拟大陆汇聚-裂解场景引起的碳循环,目的在于探讨固体圈层在超级大陆汇聚-裂解周期的碳循环过程;(4)对比典型构造时期全球深部碳循环与大气CO_(2)浓度变化,目的在于获得固体-表层圈层耦合的定量认识.前两个步骤已有团队正在逐步攻克并取得了阶段性成果;后两个步骤尽管尚未见到报道,但最新板块构造重建和碳循环研究的进展为最终实现提供了数据和方法基础.从数值计算方法的角度而言,跨越固体-表层圈层的碳循环动力过程在流变参数、时间-空间分辨率上跨越十几个数量级,是实现数值模拟方法和实验需要攻克的首要技术难题.针对这个问题,文章提出一种边界参数条件关联的方法来实现固体-表生圈层演化数值计算. 展开更多

关键词 构造碳循环 构造CO_(2)模拟 边界参数条件关联方法

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新疆罗布泊地区晚更新世末期人类活动新证据 被引量：5

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作者 李康康 秦小光 +11 位作者 杨晓燕 许冰 张磊 穆桂金 魏东 王春雪 吴勇 田小红 林永崇 李文 刘嘉麒 焦迎新 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2019年第2期398-407,共10页

罗布泊地区位于中国新疆塔里木盆地的最东端,是古代中国与中亚诸国之间东西交往、青藏高原与蒙古高原之间南北来往的重要节点和枢纽.以往该地区人类活动的研究主要集中在青铜时期(小河-古墓沟)和汉晋时期(楼兰),而对于罗布泊地区石器时... 罗布泊地区位于中国新疆塔里木盆地的最东端,是古代中国与中亚诸国之间东西交往、青藏高原与蒙古高原之间南北来往的重要节点和枢纽.以往该地区人类活动的研究主要集中在青铜时期(小河-古墓沟)和汉晋时期(楼兰),而对于罗布泊地区石器时代人类活动却少有报道.文章针对野外考察新发现的一处埋藏石制品,通过对剖面沉积环境、年代学和石制品功能分析,获得了该地区早期人类活动的直接证据.沉积剖面粒度指标指示当时这里为水动力弱的湖心环境,表明该标本为原地埋藏、未经二次搬运,推测是当时古人在湖区活动的遗落物.根据石制品地层关系和沉积地层AMS^(14)C年代学结果以及石制品表面淀粉粒提取和微痕观测的结果,可以确认在晚更新世末期(约13cal ka BP)罗布泊地区存在古人采集小麦族(Tribe Triticeae)植物和根茎类植物等作为植物性食物并利用石制品进行简单加工的行为.晚更新世末期罗布泊西岸入湖三角洲地区环境条件适宜,可能已是一处人类活动较频繁的绿洲湿地区. 展开更多

关键词 罗布泊 石制品 淀粉粒和微痕 晚更新世末期 绿洲

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石器表面残留物反映的红山文化时期西拉木伦河中游地区古人食物性植物资源利用情况

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作者 马志坤 游梓明 +3 位作者 宋阿倩 黄文博 郇秀佳 贾鑫 《西部考古》 2022年第2期213-227,共15页

红山文化(6500—5000 cal.a B.P.)是西辽河地区最具影响力的新石器时代考古学文化,对中华文明起源和演变研究具有重要意义。近年来,关于红山文化时期先民植物利用情况的研究备受学界关注,但是目前的研究主要集中在老哈河流域,阻碍了对... 红山文化(6500—5000 cal.a B.P.)是西辽河地区最具影响力的新石器时代考古学文化,对中华文明起源和演变研究具有重要意义。近年来,关于红山文化时期先民植物利用情况的研究备受学界关注,但是目前的研究主要集中在老哈河流域,阻碍了对西辽河地区先民植物资源利用情况的全面认识。已有研究表明,食物加工工具表面残留物是反映先民食物资源利用的最直接证据,据此,本研究选择红山文化广泛分布的西拉木伦河流域,对中游地区五处考古遗址出土的典型食物加工工具——磨盘和磨棒进行系统采样,通过淀粉粒分析和植硅体分析,发现了来自粟类植物、橡子、小麦族(Triticeae)、块根块茎和食用豆类植物的淀粉粒,以及黍亚科(Panicoideae)、画眉草亚科(Eragrostoideae)、芦竹亚科(Arundiaceae)和黍(Panicum milliaceum)稃壳的植硅体。对比五处遗址周边区域开展的植物研究工作,我们认为西拉木伦河中游地区红山文化时期的石磨盘和石磨棒主要加工驯化粟为主的多种植物,粟类植物在古人植物资源利用中占据重要地位;同时,坚果类、食用豆类、块根块茎、画眉草亚科和芦竹亚科等植物资源也被利用。该研究为探讨红山文化时期西拉木伦河流域古人植物资源利用情况,以及解析西辽河地区宏观的生业经济模式提供了植物微体化石的证据。 展开更多

关键词 西拉木伦河 红山文化 粟作农业 植物利用 淀粉粒分析 植硅体分析

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