三江平原全新世以來(lái)沼澤濕地古植被與古環(huán)境研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-15 17:07
本文關(guān)鍵詞:三江平原全新世以來(lái)沼澤濕地古植被與古環(huán)境研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:上個(gè)世紀(jì)80年代中期以來(lái),隨著一系列以“過(guò)去全球環(huán)境變化”研究為核心的研究計(jì)劃的發(fā)起,恢復(fù)古氣候,重建古環(huán)境已經(jīng)成為了當(dāng)前的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域,也是全球變化研究中非常重要的組成部分。泥炭是記錄過(guò)去全球變化的天然地質(zhì)檔案,在全新世古植被和古環(huán)境研究中的地位越來(lái)越重要。三江平原位于中國(guó)的東北部,是我國(guó)最大的淡水沼澤集中分布區(qū)之一,處于東亞夏季風(fēng)區(qū)域內(nèi),其獨(dú)特的地理位置和沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化響應(yīng)敏感,使其成為研究沼澤濕地古植被、古環(huán)境及其區(qū)域氣候?qū)θ蜃兓憫?yīng)的理想場(chǎng)所。本論文以三江平原不同類型的典型沼澤濕地(溝谷沼澤、碟形洼地沼澤及湖濱沼澤)為研究對(duì)象,,分別在申家店、洪河和興凱湖采集泥炭沉積樣品。首先以沉積樣品全樣作為測(cè)年材料,利用AMS14C測(cè)年技術(shù)進(jìn)行測(cè)年,共獲得23個(gè)測(cè)年結(jié)果,建立各個(gè)柱芯的年代學(xué)框架。對(duì)各個(gè)柱芯的沉積樣品進(jìn)行植物殘?bào)w(359個(gè)樣品,1cm或2cm分辨率)及其碳同位素(76個(gè)樣品)分析,重建三江平原全新世以來(lái)的古植被和古環(huán)境,預(yù)測(cè)在全球變化背景下沼澤濕地未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),為沼澤濕地的管理、保護(hù)及恢復(fù)提供科技支撐。本文共取得以下幾個(gè)方面的主要成果:(1)三江平原典型沼澤濕地植被演替規(guī)律通過(guò)對(duì)三江平原不同類型沼澤濕地的沉積柱芯進(jìn)行植物殘?bào)w和巖性分析,結(jié)果顯示:柱芯下層多為黑色淤泥,上層為泥炭層,說(shuō)明三江平原沼澤濕地多由水體沼澤化演化而來(lái)。首先在水體中生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)植物為挺水植物水木賊,伴生有睡菜及少量的苔草,隨著這些植物的不斷生長(zhǎng)發(fā)育,死亡的殘?bào)w沉落于水底,水體逐漸變淺,隨后大量的沼生植物苔草侵入,并占據(jù)優(yōu)勢(shì),苔草群落逐漸代替了水木賊群落。但不同的沼澤植被演替過(guò)程又有區(qū)別,如洪河1柱芯植被演替過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)苔草—鐮刀蘚群落,而此群落在其它泥炭柱芯中則沒(méi)有出現(xiàn)。(2)三江平原全新世以來(lái)環(huán)境變化過(guò)程通過(guò)對(duì)三江平原典型沉積柱芯中植物殘?bào)w進(jìn)行碳同位素分析,結(jié)合植物殘?bào)wDCA分析1軸得分指標(biāo),通過(guò)兩個(gè)指標(biāo)的對(duì)比分析,得出全新世以來(lái)三江平原環(huán)境經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段:7000 cal yr BP—3800 cal yr BP時(shí)段,δ13C值和DCA1軸得分都較大,指示當(dāng)時(shí)環(huán)境比較干燥;3800 cal yr BP—1100 cal yr BP時(shí)段,δ13C值和DCA1軸得分都較大都較前一階段減小,指示環(huán)境變濕潤(rùn);1100 cal yr BP—500 cal yr BP時(shí)段,δ13C值和DCA1軸得分波動(dòng)較大,指示當(dāng)時(shí)的環(huán)境處于干濕交替過(guò)程;500 cal yr BP—0 cal yr BP時(shí)段,δ13C值和DCA1軸得分都變大,環(huán)境變干燥,不利于沼澤的發(fā)育,沼澤處于萎縮期。(3)三江平原沼澤濕地植被和環(huán)境發(fā)生變化的主要驅(qū)動(dòng)力通過(guò)對(duì)植物殘?bào)w數(shù)據(jù)進(jìn)行廣義相加模型(GAM)分析,探討沼澤發(fā)育過(guò)程中植被自身演替和外界環(huán)境對(duì)其演替的影響,結(jié)果顯示:影響三江平原沼澤濕地植被演替的主要驅(qū)動(dòng)力是沼澤表面水位的變化。通過(guò)與東北地區(qū)哈尼、金川泥炭,青藏高原紅原泥炭,董歌洞石筍及深海沉積物、太陽(yáng)活動(dòng)等氣候代用指標(biāo)的對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)三江平原植物殘?bào)w及其碳同位素記錄的環(huán)境變化基本上與它們一致,但某些時(shí)段也有些差異,特別與董歌洞記錄的東亞季風(fēng)及太陽(yáng)活動(dòng)有較好的一致性,說(shuō)明三江平原沼澤表面水位變化主要是由東亞夏季風(fēng)和太陽(yáng)活動(dòng)控制的。從三江平原植物殘?bào)w及碳同位素記錄的環(huán)境變化與其它地區(qū)記錄的氣候變化對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),三江平原對(duì)全新世的突發(fā)氣候事件也有明顯的記錄,比如2.8 ka BP事件和“小冰期”事件,說(shuō)明該地區(qū)的沼澤植被對(duì)全球氣候變化反應(yīng)敏感。
【關(guān)鍵詞】:三江平原 全新世 植物殘?bào)w 碳同位素 古植被 古環(huán)境
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:P534.632;Q914
【目錄】:
- 摘要9-11
- ABSTRACT11-14
- 前言14-15
- 第一章 緒論15-29
- 第一節(jié) 研究背景及意義15-17
- 一、研究背景15-16
- 二、研究意義16-17
- 第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展17-24
- 一、全新世泥炭古氣候與環(huán)境研究進(jìn)展17-20
- 二、植物殘?bào)w研究進(jìn)展20-22
- 三、碳穩(wěn)定同位素研究進(jìn)展22-23
- 四、三江平原全新世古植被、古環(huán)境研究進(jìn)展23-24
- 第三節(jié) 研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線和創(chuàng)新點(diǎn)24-27
- 一、研究?jī)?nèi)容24-25
- 二、技術(shù)路線25-26
- 三、創(chuàng)新點(diǎn)26-27
- 本章小結(jié)27-29
- 第二章 研究區(qū)概況29-37
- 第一節(jié) 三江平原自然環(huán)境概況29-34
- 一、地形地貌特征30
- 二、氣候特征30-31
- 三、水文特征31
- 四、植被特征31-33
- 五、土壤特征33
- 六、人類活動(dòng)歷史33-34
- 第二節(jié) 研究區(qū)域的自然概況34-36
- 一、申家店概況34
- 二、洪河概況34-35
- 三、興凱湖概況35-36
- 本章小結(jié)36-37
- 第三章 研究方法37-45
- 第一節(jié) 樣品的采集37-39
- 一、申家店樣品的采集37
- 二、洪河樣品的采集37-38
- 三、興凱湖樣品的采集38-39
- 第二節(jié) 年代序列的建立39-41
- 第三節(jié) 植物殘?bào)w分析方法41-43
- 一、植物殘?bào)w提取方法41
- 二、植物殘?bào)w的鑒定、統(tǒng)計(jì)方法41-42
- 三、數(shù)據(jù)處理、分析及植物殘?bào)w圖的繪制42-43
- 第四節(jié) 碳同位素分析方法43
- 本章小結(jié)43-45
- 第四章 不同類型沼澤濕地的植被演替規(guī)律45-55
- 第一節(jié) 溝谷沼澤濕地植物殘?bào)w分析結(jié)果45-47
- 一、植物殘?bào)w類型45
- 二、植物殘?bào)w分布特征45-47
- 第二節(jié) 碟形洼地沼澤濕地植物殘?bào)w分析結(jié)果47-49
- 一、植物殘?bào)w類型47
- 二、植物殘?bào)w分布特征47-49
- 第三節(jié) 湖濱沼澤濕地植物殘?bào)w分析結(jié)果49-51
- 一、植物殘?bào)w類型49
- 二、植物殘?bào)w分布特征49-51
- 第四節(jié) 不同類型沼澤濕地植被演替過(guò)程研究51-53
- 一、溝谷沼澤濕地植被演替過(guò)程52
- 二、碟形洼地沼澤濕地植被演替過(guò)程52-53
- 三、湖濱沼澤濕地植被演替過(guò)程53
- 第五節(jié) 三江平原沼澤濕地植被演替規(guī)律53-54
- 本章小結(jié)54-55
- 第五章 典型碟形洼地沼澤植被的演替過(guò)程55-63
- 第一節(jié) 沼澤化草甸物殘?bào)w分析結(jié)果55-57
- 一、植物殘?bào)w類型55
- 二、植物殘?bào)w分布特征55-57
- 第二節(jié) 灌叢濕草甸植物殘?bào)w分析結(jié)果57-58
- 一、植物殘?bào)w類型57
- 二、植物殘?bào)w分布特征57-58
- 第三節(jié) 典型碟形洼地沼澤植被空間演替過(guò)程58-62
- 本章小結(jié)62-63
- 第六章 三江平原全新世環(huán)境變化63-99
- 第一節(jié) 三江平全新世以來(lái)的環(huán)境變化63-81
- 一、植物殘?bào)w指標(biāo)揭示的環(huán)境變化63-75
- 二、碳同位素指標(biāo)揭示的環(huán)境變化75-76
- 三、植物殘?bào)w和碳同位素揭示的環(huán)境變化對(duì)比分析76-78
- 四、定量重建古水位78-80
- 五、三江平原全新世以來(lái)的環(huán)境變化80-81
- 第二節(jié) 全新世以來(lái)區(qū)域環(huán)境記錄的對(duì)比81-88
- 一、與東北地區(qū)泥炭環(huán)境變化記錄的對(duì)比81-84
- 二、與青藏高原氣候記錄的對(duì)比84-85
- 三、與大尺度氣候指標(biāo)的對(duì)比85-88
- 第三節(jié) 全新世以來(lái)突發(fā)事件的研究88-92
- 第四節(jié) 三江平原全新世以來(lái)植被和環(huán)境變化機(jī)制淺析92-98
- 一、三江平原古植被演替機(jī)制淺析92-96
- 二、三江平原環(huán)境變化機(jī)制淺析96-98
- 本章小結(jié)98-99
- 第七章 結(jié)論與展望99-101
- 第一節(jié) 結(jié)論99-100
- 第二節(jié) 研究不足與展望100-101
- 參考文獻(xiàn)101-111
- 發(fā)表文章目錄111-113
- 致謝113-114
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 鮮鋒;周衛(wèi)健;于學(xué)峰;盧雪峰;A J T Jull;Lars G Franzén;;高原泥炭記錄揭示的全新世季風(fēng)快速變化[J];海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì);2006年01期
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本文關(guān)鍵詞:三江平原全新世以來(lái)沼澤濕地古植被與古環(huán)境研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):368339
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