東北地區(qū)表土植硅體的空間分布與全新世溫濕格局的重建
本文選題:植硅體 + 全新世; 參考:《東北師范大學》2017年博士論文
【摘要】:植硅體分析被廣泛地應用于不同區(qū)域第四紀古環(huán)境重建研究中,該方法應用的關(guān)鍵是對沉積物植硅體組合的正確解譯,而客觀、科學的認識植硅體的環(huán)境指示意義則離不開其現(xiàn)代過程的研究。本文根據(jù)自然環(huán)境要素的梯度變化,在東北地區(qū)沿著年均溫為0℃、4℃和8℃等溫線、年均降水量為400mm和600mm等降水線共采集表土樣品246個,目的是分別研究溫度和降水這兩個單一因素控制下表土植硅體的空間分布規(guī)律,篩選對溫度和降水比較敏感的植硅體類型,重新構(gòu)建能夠反映溫度變化的植硅體-溫涼指數(shù)和能夠反映濕度變化的植硅體-干濕指數(shù),并據(jù)此建立其與環(huán)境因子之間的定量關(guān)系。在上述表土植硅體-現(xiàn)代氣候因子定量模型建立的基礎(chǔ)上,采集哈泥、樺南、孤山屯和雙陽泥炭剖面,獲取植硅體分析樣品156個,孢粉分析樣品56個,粒度分析樣品136個。將哈泥和樺南泥炭剖面植硅體分析結(jié)果代入表土植硅體-現(xiàn)代氣候因子定量模型,系統(tǒng)的重建東北地區(qū)全新世以來的古溫度和古降水量,同時結(jié)合哈泥泥炭剖面的粒度分析結(jié)果、兩個泥炭剖面的孢粉分析結(jié)果進一步驗證模型重建結(jié)果的可靠性。結(jié)合本論文哈泥、樺南、孤山屯和雙陽泥炭剖面的植硅體數(shù)據(jù),同時對該區(qū)域5個剖面的孢粉數(shù)據(jù)進行數(shù)字化處理,提取不同時間節(jié)點的古溫度和古降水量,探討全新世期間不同時間節(jié)點東北地區(qū)古溫度和古降水量的空間分布格局。最后,利用功能譜分析、累計距平分析等方法探討全新世以來東北地區(qū)古氣候的波動周期和變化趨勢。本文得出的主要結(jié)論如下:1.東北地區(qū)表土植硅體含量豐富,類型多樣,共鑒定19種植硅體類型,分別是:棒型、尖型、帽型、齒型、鞍型、啞鈴型、方型、扇型、錐骨狀、弓型、導管型、植物組織、硅化氣孔、瓦狀、硅質(zhì)突起、三棱柱型、多面塊狀、多面表皮植硅體以及海綿骨針,其中尖型和方型是對溫度比較敏感的植硅體類型,鞍型是對降水比較敏感的植硅體類型,棒型既對溫度比較敏感,同時又對降水比較敏感,但相對來講,棒型對降水的響應更為敏感。2.本文構(gòu)建了反映環(huán)境溫度變化的植硅體-溫涼指數(shù)=方型/(方型+棒型+尖型),通過對比分析:植硅體-溫涼指數(shù)、氣候指數(shù)、溫暖指數(shù)均能較好的適用于本區(qū)古溫度的半定量重建,故分別建立了其與溫度因子之間的定量關(guān)系:y=8.54x+2.81、y=-3.61x1+6.52、y=7.42x2+2.20。本文構(gòu)建了反映環(huán)境濕度變化的植硅體-干濕指數(shù)=啞鈴型/(啞鈴型+棒型),通過對比分析:植硅體-干濕指數(shù)能夠較好的反映環(huán)境的干濕變化,但干旱指數(shù)并不適用于本研究區(qū),故僅建立植硅體-干濕指數(shù)與年降水量之間的定量關(guān)系:y=-229.02x+597.83。3.依據(jù)植硅體-溫涼指數(shù)與年均溫之間的定量關(guān)系以及植硅體-溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)、植硅體-干濕指數(shù)與年降水量之間的定量關(guān)系以及植硅體-降水轉(zhuǎn)換函數(shù)均能有效的重建東北地區(qū)的古溫度和古降水,但是比較而言,植硅體-溫涼指數(shù)與年均溫之間的定量關(guān)系更為適宜重建東北地區(qū)的古溫度、植硅體-降水轉(zhuǎn)換函數(shù)更為適宜重建東北地區(qū)的古降水。全新世期間哈泥和樺南地區(qū)古溫度和古降水量重建結(jié)果能夠較好的記錄全新世早期的升溫期、全新世中期的溫暖期以及全新世晚期的溫度下降期,同時,哈泥和樺南泥炭地記錄了一系列的可與全球性氣候事件相對比的IRD6~IRD1冷事件,該結(jié)果進一步說明本文提出的植硅體-溫涼指數(shù)和植硅體-干濕指數(shù)能夠很好的反映全新世東北地區(qū)氣候變化的總趨勢和重要的氣候事件,據(jù)此說明重建的古氣候模型是有效的。4.在全新世期間不同的時間節(jié)點,古溫度的高值區(qū)均在東北地區(qū)的東南部、古溫度的低值區(qū)均在東北地區(qū)的西北部,呈現(xiàn)出由東北地區(qū)的東南部向東北地區(qū)西北部遞減的空間分布格局。在10.0 cal.ka B.P.、8.0 cal.ka B.P.、6.0 cal.ka B.P.和4.0 cal.ka B.P.時,古降水的高值區(qū)分布在東北地區(qū)的東北部、古降水的低值區(qū)分布在東北地區(qū)的西北部,呈現(xiàn)出由東北地區(qū)的東北部向東北地區(qū)西北部遞減的空間分布格局;在2.0 cal.ka B.P.和0.0 cal.ka B.P.時,古降水的高值中心發(fā)生了轉(zhuǎn)移,呈現(xiàn)出由東北地區(qū)東南部向東北地區(qū)西北部遞減的空間分布格局。5.全新世以來,東北地區(qū)的古溫度呈現(xiàn)增加的變化趨勢,東北地區(qū)的古降水呈現(xiàn)減小的變化趨勢,基于哈泥和樺南泥炭剖面植硅體分析的結(jié)果識別出東北地區(qū)的古氣候存在5520a、3950a、3150a、1520a、990a、340a、220a等多個不同時間尺度的周期,同時本研究區(qū)亞軌道尺度的氣候波動周期與前人的研究成果具有可對比性;另外,在未來50年內(nèi),東北地區(qū)的氣候趨于變暖變干,在未來200~300年內(nèi),東北地區(qū)的氣候則向暖濕的方向轉(zhuǎn)變。
[Abstract]:This paper deals with the spatial distribution of soil - implanted silicon bodies in the northeast of Holocene . The results are as follows : 1 . Based on the quantitative model of soil - implanted silicon bodies , there are a number of samples , such as rod - shaped , pointed , cap - shaped , tooth - shaped , saddle - shaped , dumbbell - shaped , square , fan - shaped , cone - shaped , bow - shaped , catheter - type , plant tissue , silicified air hole , which can reflect the change of temperature and precipitation . In this paper , the quantitative relation between temperature factor and temperature coefficient is established . At 2.0 cal . ka B . P . and 0 . 0 cal . ka B . P . , the high value centers of ancient precipitation have been shifted .
【學位授予單位】:東北師范大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:Q914;P532
【參考文獻】
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,本文編號:1829131
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