小冰期以来黄茅潭湖泊沉积记录的区域气候变化与人类活动

摘要

小冰期以来全球变暖显著，使气候的不稳定性增加。长江中下游地区湖泊众多，蕴含丰富的沉积记录，是重建古气候环境及人类活动记录的理想场所。本文以长江中下游一个小型湖泊-黄茅潭为研究对象，基于210Pb、137Cs和 SCP(碳球粒)测年，建立高精度年代时标，利用粒度、元素地球化学、有机碳同位素、TOC、C/N、孢粉等指标，结合文献资料及器测数据，系统阐述了近240年来湖泊沉积记录的区域气候变化(尤其是近代全球变暖)、洪水事件与人类活动记录，得出以下结论：
　　(1)粒度变化特征识别出了深度70-37cm之间(对应年代1800-1900 AD)与顶部20cm
　　沉积层段(对应年代1970-2010 AD)为区域气候环境具有不稳定特点的时段，在此时段，洪水事件频发。
　　(2)根据 Rb/Sr、δ13C变化特征，可将近240年的气候变化分为以下4个阶段：1769-1800年，1800-1900年，1900-1970年,1970-2010年。
　　Ⅰ段80-70cm(对应年代1769-1800AD)Rb/Sr快速增加，比值由1.2上升到1.8；δ13C呈波动性增加趋势，表明该时段化学风化逐渐减弱，气候状况逐渐恶化。
　　Ⅱ段70-37cm(对应年代1800-1900 AD)该时段Rb/Sr、δ13C值均为整个岩芯最高值，为不利于化学风化，陆生植物生长不发育的冷阶段，对应北半球小冰期的最后一个冷阶段。19世纪二十年代至七十年代，黄茅潭流域洪水频发(如1823,1831，1839，1869-1870年洪水)，区域气候具有不稳定的特点。
　　Ⅲ段37-20cm(对应年代1900-1970 AD)Rb/Sr、δ13C值均快速降低，并保持在较低值，波动性较小，整体上反映了小冰期后气温的快速回升。
　　Ⅳ段20-3cm(对应年代1970-2010 AD) Rb/Sr处于较低值，δ13C为整个岩芯最低值，黄茅潭流域洪水频发(如1983,1988,1998-1999年洪水)，该时段黄茅潭流域处于暖湿期，但区域气候具有不稳定的特点。
　　(3)黄茅潭HMT-1孔沉积物 Rb/Sr、δ13C与南昌地区器测降雨量、温度对比表明，在现代暖湿期，Rb/Sr对区域降雨响应较好，δ13C对区域气温响应较好。
　　(4)HMT-1孔粒度参数(平均粒径、(粗粉砂+砂)/粘土)和元素(Zr/Rb、Zr/Fe、Ti/Rb比值)特征与器测降雨数据和旱涝指数以及文献洪水记录三者有较好相对应关系，表明能够作为洪水沉积指标反演过去洪水变化，其中 Zr/Rb对洪水事件的检出率较高。洪水沉积指标也进一步证实了1820s-1870s，1970s以来黄茅潭流域气候具有不稳定特点，洪水事件频发。
　　(5)孢粉分析表明：20世纪30年代抗日战争的爆发，森林遭到破坏，乔木花粉出现明显减少；20世纪50年代后期松属花粉的明显减少与1958年“大炼钢铁”，松林遭到砍伐有关；20世纪60年代落叶阔叶乔木柳属(Salix)花粉的增加，与当时长江沿岸营造防护林有关；70年代和90年代乔木花粉所占百分比的增加与当时的育林政策有关；1970s十字花科所占百分比明显著增加，在草本植物花粉中占优势地位，这与70s以来当地积极引进优良品种，大规模种植油菜有关。

目录

声明

1绪 论

1.1选题的背景和意义

1.1.1选题背景

1.1.2选题意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3研究的技术路线

2研究区域概况与样品采集

2.1研究区域概况

2.2样品采集

3沉积计年与指标测试

3.1 沉积计年

3.1.1 137Cs和 210Pb测试与计年

3.1.2 SCP计数

3.2.1粒度测试

3.2.2元素测试

3.2.3δ13Corg及TOC、TN、C/N测试

3.2.4孢粉检测

4研究结果

4.1 年代序列的建立

4.2粒度分析

4.2.1粒度的环境指示意义

4.2.2粒度变化特征及对环境的指示

4.3元素分析

4.3.1 元素的环境指示意义

4.3.2元素变化特征及对气候与环境的可能指示

4.4粒度和元素之间的关系及其对环境的指示

4.4.1粒度和元素指标之间的关系

4.4.2粒度和元素指标对洪水的指示

4.5.1δ13Corg及TOC、C/N的环境意义

4.5.2δ13Corg及TOC、C/N的变化特征及对气候的指示

4.6孢粉分析

4.6.1孢粉的环境指示意义

4.6.2 孢粉变化特征及其对气候环境的指示

5讨论与结论

5.1讨论

5.1.1 240年以来黄茅潭流域气候环境演变特点及近代暖期的记录

5.1.2 240年以来黄茅潭洪水事件的沉积记录

5.1.3 240年来黄茅潭人类活动的指示记录特征

5.2结论

参考文献

致谢

在读期间公开发表论文（著）及科研情况