【摘要】：在全球升溫的背景下,極端災(zāi)害性氣候事件不斷頻發(fā),全球變化成為世界研究的熱點(diǎn)。為了更好地理解氣候環(huán)境變化過程,本文選取塔里木盆地南緣地區(qū)進(jìn)行研究,主要利用紅柳沙包沉積紋層中的氣候環(huán)境代用指標(biāo)重建了研究區(qū)域近現(xiàn)代氣候序列,綜合了所有指標(biāo)重建結(jié)果,并結(jié)合現(xiàn)代器測(cè)氣象數(shù)據(jù),分析塔里木盆地南緣地區(qū)的氣候變化特征;再結(jié)合衛(wèi)星遙感影像,進(jìn)一步探討塔南地區(qū)環(huán)境對(duì)氣候變化的響應(yīng)及其機(jī)制。首先,根據(jù)策勒、民豐、若羌?xì)庀笳?960~2011年器測(cè)氣象數(shù)據(jù)和紅柳沙包沉積紋層中的沙物質(zhì)粒度、孢粉、落葉中的陽離子、碳同位素、氧同位素等氣候代用指標(biāo)重建的過去400年的氣候變化趨勢(shì)。結(jié)合中國氣象局氣象數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù),及自建氣象自動(dòng)觀測(cè)站獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),分析了塔里木盆地南緣地區(qū)氣候變化特征:在西風(fēng)帶的控制下,降水增多,最低氣溫變化顯著上升,風(fēng)沙作用有所減弱。溫度變化拐點(diǎn)出現(xiàn)在1996年左右,而降水變化的拐點(diǎn)出現(xiàn)在20世紀(jì)的80年代。其次,通過分析1990年(±3年)、2000年(±2年)、2010年(±1年)、2015年(±1年)遙感影像,發(fā)現(xiàn)塔南地區(qū)高山帶(海拔5000m以上)夏季冰川面積呈微弱的擴(kuò)張趨勢(shì)。中山帶(海拔2000~5000m)植被長勢(shì)趨好,植被覆蓋面積明顯擴(kuò)大。高山帶冰川和中山帶植被受人類影響較小,變化趨勢(shì)反映了氣候環(huán)境向暖濕方向發(fā)展。山前平原帶受人類社會(huì)活動(dòng)影響顯著,綠洲的面積在擴(kuò)大的同時(shí),綠洲發(fā)展顯示出以水源為中心的放射性擴(kuò)張趨勢(shì)。再次,通過對(duì)實(shí)時(shí)、日、月、年、代等不同尺度的各種氣象要素、氣象要素與淺層土壤濕度、氣象要素與紅柳沙包氣候環(huán)境代用指標(biāo)的相關(guān)分析,發(fā)現(xiàn)太陽輻射是氣溫日、月變化的驅(qū)動(dòng)因素,人類活動(dòng)導(dǎo)致的大氣中二氧化碳濃度升高是氣溫升高的主要原因,氣溫升高又驅(qū)動(dòng)山前泉水溢出帶植被可以獲得更多的可利用水,促進(jìn)環(huán)境變化。而在沙漠內(nèi)部、人類活動(dòng)控制的綠洲地區(qū),氣溫是植被生長的主要限制因子。水是環(huán)境變化的區(qū)位決定性因素,而氣溫是環(huán)境變化的主要驅(qū)動(dòng)因素。本文首次以塔里木南緣地區(qū)為整體研究對(duì)象,從區(qū)域尺度綜合分析了冰川、中山植被、山前綠洲的變化特征,發(fā)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境經(jīng)歷了由惡化到改善的轉(zhuǎn)變過程;同時(shí)又整合了紅柳沙包沉積紋層中的沙物質(zhì)粒度、有機(jī)物、陽離子、碳同位素、氧同位素及孢粉等重建結(jié)果,揭示了區(qū)域增溫的全球變化響應(yīng)機(jī)制;而后又通過分析自建氣象觀測(cè)站的實(shí)時(shí)高頻觀測(cè)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)淺層土壤濕度與的大氣溫度的高度相關(guān)性,證明了氣溫是區(qū)域水資源條件改善的驅(qū)動(dòng)因素;最后依據(jù)水資源、環(huán)境要素、氣候要素、人類活動(dòng)等四個(gè)方面不同尺度數(shù)據(jù)的相關(guān)分析,證實(shí)了人類活動(dòng)是全球變暖的根本原因,發(fā)現(xiàn)了升溫帶來區(qū)域性增濕,進(jìn)而改善生態(tài)環(huán)境的響應(yīng)機(jī)制。
【圖文】：

多深大斷裂限制的穩(wěn)定地塊。地塊基底為古老結(jié)晶巖，基底上有厚約 1000 m 的古生代和元古代沉積覆蓋層，，上有最大厚度達(dá) 10000 m 的中生代和新生代沉積層，第四紀(jì)沉積物分布的面積也很大。盆地地貌呈環(huán)狀分布，邊緣是與山體鏈接的礫石戈壁，中間是中國最大的沙漠，也是世界第二大流動(dòng)沙漠——塔克拉瑪干沙漠（北緯：36°51′~41°10′，東經(jīng)：77°40′~88°20′），盆地地勢(shì)西高東低，微向北傾斜，羅布泊地區(qū)位于塔里木盆地的東部，最低海拔高程 780m，是盆地最低點(diǎn)。本文研究區(qū)域位于塔里木盆地南緣地區(qū)（塔南地區(qū)），青藏高原北緣，包括部分山區(qū)和綠洲帶附近的山前平原。2.1 地理位置本文以塔南地區(qū)為研究區(qū)域（圖 2.1），從塔里木盆地西側(cè)和田地區(qū)的皮山縣到巴音郭楞蒙古自治州東南部的若羌縣（表 2.1），在長達(dá)約 1100 km 的沙漠和戈壁灘的邊緣分布著喀什、皮山、和田、策勒、于田、民豐、且末和若羌等大大小小綠洲（圖 2.1）。

圖 3 塔克拉瑪干沙漠南緣采樣點(diǎn)地理位置3.1 紅柳及紅柳沙包鱗片狀的葉片、細(xì)軟的枝條、發(fā)達(dá)的根系及泌鹽等生理特征，使紅柳能夠適應(yīng)嚴(yán)酷的生態(tài)環(huán)境，成為極端干旱環(huán)境下抗逆植物，主要分布在塔克拉瑪干沙漠南緣山前泉水溢出帶、河道兩側(cè)、三角洲地帶及古河道、局部洼地中，是溫帶荒漠區(qū)的優(yōu)勢(shì)物種。在風(fēng)沙活動(dòng)頻繁的塔南地區(qū)，流沙受到紅柳灌叢的阻擋會(huì)沉積在紅柳的基部，覆蓋在前一年的落葉層上，并且隨著紅柳的生長，落葉的增多，沙層與落葉層交替堆積而不斷增高，且由于干燥的氣候得以長期保存而不腐爛，進(jìn)而形成紅柳沙包。沉積連續(xù)、紋層清晰的紅柳沙包，其逐年沉積的枯枝落葉層和風(fēng)沙層，就像樹木年輪、季候泥等一樣，可以作為計(jì)年的一種有效方法，建立沉積紋層的年代序列[64]。紅柳沙包沉積紋層中的物質(zhì)組成——風(fēng)成沙和紅柳枯枝落葉還蘊(yùn)含著豐富的環(huán)境信息[30][65]。
【學(xué)位授予單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P467

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2663043