胡梦珺,孙文丽,庄静,吉天琪,郑登友,许澳康

• 1:西北师范大学地理与环境科学学院

摘要(Abstract)：

本文以共和盆地马四剖面古风成砂-古土壤沉积序列为研究对象,利用CM-5分光测色计获得土壤色度参数亮度(L~*)、红度(a~*)及黄度(b~*)值,分析色度参数的变化特征,结合Fe2O3、有机质及利用磁化率重建的温度、降水量指标探讨色度参数的古气候意义,重建12 cal ka BP以来共和盆地的气候演变过程。结果表明:(1)色度参数L~*、a~*、b~*均值在剖面中整体表现出古风成砂层高于古土壤层的特征, a~*/b~*与之相反;(2)色度参数可作为有效的气候代用指标重建古气候,b~*及a~*/b~*对气候转变反应敏感,b~*高值指示气候冷干,b~*低值指示气候温湿,a~*/b~*高值代表气候温湿, a~*/b~*低值代表气候冷干。L~*、a~*在此区域对气候的响应具有一定的局限性;(3) 12 cal ka BP以来共和盆地马四剖面色度揭示的气候演变可划分为7个阶段,表现出冷干-温湿旋回的变化特征。

关键词(KeyWords)： 色度参数;环境演变;古风成砂-古土壤;第四纪;共和盆地

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(41171018、41161036)资助

作者(Author): 胡梦珺,孙文丽,庄静,吉天琪,郑登友,许澳康

DOI: 10.19839/j.cnki.dcxzz.2022.0026

参考文献(References)：

• 陈发虎,汪世兰,张维信,潘保田.1991.青海湖南岸全新世黄土剖面、气候信息及湖面升降探讨.地理科学,(1):76-85,100.
• 陈宗颜,陈克龙,罗正霞.2011.察尔汗地区130 ka BP以来湖相沉积物颜色记录的气候变化探讨.盐湖研究,19(4):1-7.
• 程波,陈发虎,张家武.2000.共和盆地末次冰消期以来的植被和环境演变.地理学报,65(11):1336-1344.
• 丁敏,庞奖励,黄春长,彭淑贞.2010.全新世黄土-古土壤序列色度特征及气候意义:以关中平原西部梁村剖面为例.陕西师范大学学报(自然科学版),38(5):92-97.
• 董光荣,高尚玉,金炯.1993.青海共和盆地土地沙漠化与防治途径.北京:科学出版社.
• 杜兰,李志文,杜丁丁.2021.烟台芝罘黄土剖面末次间冰期沉积物色度特征及其古环境意义.热带地理,41(2):423-430.
• 冯力威,吴克宁,查理思,鞠兵,王文静.2015.仰韶文化遗址区古土壤色度特征及其气候意义.生态环境学报,24(5):892-897.
• 付旭东,周广胜,张新时.2016.浑善达克沙地沙丘剖面颜色变化的古气候意义.沉积学报,4(1):70-78.
• 高鹏坤,庞奖励,黄春长,周亚利,卞鸿雁,王蕾彬,王学佳.2015.陕南丹凤茶房村黄土-土壤剖面色度参数特征.沉积学报,33(3):537-542.
• 顾静,庞奖励.2006.关中地区全新世黄土磁化率与气候要素关系研究.陕西师范大学学报(自然科学版),(2):100-104.
• 何柳,孙有斌,安芷生.2010.中国黄土颜色变化的控制因素和古气候意义.地球化学,39(5):447-455.
• 胡梦珺,李娜娜,张亚云,王佳,李春艳.2020.近32 ka以来青海湖古风成砂-古土壤序列色度参数变化特征及环境演变.第四纪研究,40(5):1105-1117.
• 黄赐璇,冯·康波·艾利斯,李拴科.1996.根据孢粉分析论青藏高原西部和北部全新世环境变化.微体古生物学报,13(4):423-432.
• 季峻峰,陈骏,Balsam W,刘连文.2007.黄土剖面中赤铁矿和针铁矿的定量分析与气候干湿变化研究.第四纪研究,(2):221-229.
• 柯夫达.1981.土壤学原理(上册).北京:科学出版社.
• 李天杰,赵烨,张科利.2004.土壤地理学(3版).北京:高等教育出版社.
• 李拓宇,莫多闻,朱高儒,王海斌,张翼飞,郭媛媛.2013.晋南全新世黄土剖面常量元素地球化学特征及其古环境意义.地理研究,32(8):1411-1420.
• 李星波,季军良,曹展铭,王朴,吴武军,孙玲.2021.柴达木盆地北缘古-新近纪河湖相沉积物颜色的气候意义.地球科学,46(9):3278-3289.
• 李徐生,韩志勇,杨守业,陈英勇,王永波,杨达源.2007.镇江下蜀土剖面的化学风化强度与元素迁移特征.地理学报,(11):1174-1184.
• 李越,宋友桂,王千锁.2014.新疆昭苏黄土剖面色度变化特征及古气候意义.地球环境学报,5(2):67-75.
• 刘冰,靳鹤龄,孙忠.2012.末次盛冰期以来青藏高原东北部共和盆地气候与环境变化研究进展.冰川冻土,34(2):403-410.
• 刘冰,靳鹤龄,孙忠,苏志珠,张彩霞.2013a.青藏高原东北部风成沉积微量元素揭示的全新世千年尺度气候变化.古地理学报,15(3):423-433.
• 刘冰,靳鹤龄,孙忠,苏志珠,张彩霞.2013b.青藏高原东北部泥炭沉积粒度与元素记录的全新世千年尺度的气候变化.冰川冻土,35(3):609-620.
• 刘冰,靳鹤龄,孙忠,苏志珠,张彩霞.2014.全新世共和盆地沙地时空演化及其驱动机制.中国沙漠,34(4):982-991.
• 刘东生.1985.黄土与环境.北京:科学出版社.
• 刘荔昀,鲁瑞洁,刘小槺.2019.风成沉积物色度记录的毛乌素沙漠全新世以来气候变化.中国沙漠,39(6):83-89.
• 刘秀铭,刘东生,Heller F,许同春.1992.中国黄土磁化率与第四纪古气候研究.地质科学,(S1):279-285.
• 吕志强,鲁瑞洁,刘小槺,杜婧,陈璐,李腾飞.2018.青海湖湖东沙地沉积记录的全新世以来风沙活动变化.干旱区地理,41(3):536-544.
• 苗运法,杨胜利,卓世新,孙爱军.2013.我国西北干旱区现代地表沉积物颜色指标与降水关系.海洋地质与第四纪地质,(4):77-85.
• 彭淑贞,郭正堂.2003.西峰晚第三纪红土记录的亮度学特征.第四纪研究,23(1):110.
• 沈曼丽,张军,惠争闯.2021.兰州西津黄土色度指标记录的第四纪气候演化.冰川冻土,43(3):809-817.
• 施炜,马寅生,吴满路,杜建军,张西娟.2004.共和盆地剖面第四纪孢粉组合特征及环境演化.地质力学学报,10(4):311-318.
• 石培宏,杨太保,田庆春,王建永.2012.靖远黄土-古土壤色度变化特征分析及古气候意义.兰州大学学报(自然科学版),48(2):15-23.
• 宋磊,强明瑞,郎丽丽,刘星星,王亲,李明治.2012.16 ka BP共和盆地更尕海湖泊生产力演化历史.科学通报,57(19):1768-1780.
• 田庆春,杨太保,石培宏,祝合勇,张述鑫.2012.可可西里BDQ0608钻孔沉积物色度环境意义及其影响因素.海洋地质与第四纪地质,32(1):133-140.
• 王海燕,庞奖励,黄春长,周亚利,查小春,张文桐.2017.郧西县庹家湾黄土剖面色度参数特征及其古气候重建.水土保持学报,31(2):151-156.
• 王千锁,宋友桂,李吉均,赵志军,荣培.2015.末次冰期-间冰期旋回朝那黄土颜色特征及古气候意义.地理科学,35(11):1489-1494.
• 王中原,罗万银,董治宝.2017.共和盆地高寒草原风蚀坑表层沉积物粒度特征及动力学意义.中国沙漠,37(1):7-16.
• 吴健,沈吉.2009.兴凯湖沉积物磁化率和色度反映的28 ka BP以来区域古气候环境演化.海洋地质与第四纪地质,29(3):123-131．
• 夏应菲,汪永进,陈峻.2000.李家岗下蜀黄土剖面的反射光谱研究.土壤学报,7(4):43-48．
• 薛积彬,钟巍.2008.新疆巴里坤湖全新世环境记录及区域对比研究.第四纪研究,28(4):610-620.
• 杨丹,庞奖励,周亚利,黄春长,查小春,张旭,张文桐.2018.汉中盆地军王村黄土-古土壤剖面的色度特征及机理.中山大学学报(自然科学版),57(1):93-101.
• 杨胜利,方小敏,李吉均,安芷生,陈诗越,福泽仁之.2001.表土颜色和气候定性至半定量关系研究.中国科学(D辑):地球科学,31(增刊1):175-181.
• 曾永年,马海洲,沙占江,李玲琴,李珍,曹广超.1998.柴达木盆地沙漠沉积中的新仙女木事件记录.干旱区地理,21(12):25-28．
• 张亚云,胡梦珺,李娜娜,王佳,李春艳.2019.共和盆地马四剖面12cal ka BP以来的成壤环境演变.中国沙漠,39(6):66-75.
• 赵黎,孙庆峰.2014.青藏高原共和盆地14.5 cal ka BP以来粘土矿物响应的气候变化模式.岩石矿物学杂志,33(4):681-692.
• 郑兴芬,吕镔,陈梓炫,刘鑫.2020.不同空间范围土壤色度的纬向变化特征及其气候意义.土壤学报,57(5):1186-1196.
• Balsam W L,Deaton B C,Damuth J E.1999.Evaluating optical lightness as a proxy for carbonate content in marine sediment cores.Marine Geology,161(2-4):141-153.
• Chen F H,Cheng B,Zhao Y,Zhu Y,David B.2006.Holocene environmental change inferred from a high-resolution pollen record,Lake Zhuyeze,arid China.The Holocene,16:675-684.
• Fang X M,Ono Y,Fukuksawa H.1999.Asian summer monsoon instability during the past 60000 years:Magnetic susceptibility and pedogenic evidence from the western Chinese Loess Plateau.Earth and Planetary Science Letters,168:219-232.
• Guo Z T,Liu T S,Fedoroff N,Wei L Y,Ding Z L,Wu N Q,Lu H Y,Jiang W Y,An Z S.1998.Climate extremes in loess of China coupled with the strength of deep-water formation in the north Atlantic.Global and Planetary Change,18:113-128.
• Helmke J P,Schulz M,Bauch H A.2002.Sediment-color record from the Northeast Atlantic reveal patterns of millennial-scale climate variability during the past 500000 years.Quaternary Research,57:49-57.
• Hong Y T,Hong B,Lin Q H.2003.Correlation between Indian Ocean summer monsoon and North Atlantic climate during the Holocene.Earth and Planetary Science Letters,211:371-380.
• Jennings A,Andrews J,Pearce C,Wilson L.2015.Detrital carbonate peaks on the Labrador shelf,a 13-7 ka template for freshwater forcing from the Hudson Strait outlet of the Laurentide Ice Sheet into the subpolar gyre.Quaternary Science Reviews,107:62-80.
• Ji J F,Shen J,Balsamc W L.2005.Asian monsoon oscillations in the northeastern Qinghai-Tibet Plateau since the late glacial as interpreted from visible reflectance of Qinghai Lake sediments.Earth and Planetary Science Letter,233:61-70.
• K?mpf N,Schwertmann U.1983.Goethite and hematite in a climosequence in southern Brazil and their application in classification of kaolinitic soils.Geoderma,29(1):27-39.
• Kukla G,Heller F,Ming L X,Chun X T,Sheng L T,Sheng A Z.1988.Pleistocene climates in China dated by magnetic susceptibility.Geology,16(9):811-814.
• Lister G S,Kelts K,Zao C K.1991.Lake Qinghai,China:Closed-basin like levels and the oxygen isotope record for ostracoda since the latest Pleistocene.Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology,84(1):141-162.
• Liu B,Jin H,Sun Z.2014.Spatiotemporal evolution of sandy land in the Gonghe Basin during the Holocene period and its possible driving mechanism.Journal of Desert Research,34(4):982-991.
• Liu X Q,Dong H L,Rech J A,Matsumoto R,Yang B,Wang Y B.2008.Evolution of Chaka Salt Lake in NW China in response to climatic change during the latest Pleistocene-Holocene.Quaternary Science Reviews,27:867-879.
• Mischke S,Zhang C.2010.Holocene cold evens on the Tibetan Plateau.Global and Planetary Change,72(3):155-163.
• Munroe J S,Crocker T A,Giesche A M,Rahlson L E,Duran L T,Bigl M F,Laabs B C.2012.A lacustrine-based neoglacial record for glacier national park,Montana,USA.Quaternary Science Reviews,53:39-54.
• Robertson A R.1977.The CIE 1976 Color-difference formulae.Color Research&Application,2(1):7-11.
• Scheffer F,Welte E.1958.Zur Frage der Eisenoxidhydrate im Boden.Chem Erde,19:51-64.
• Shen J,Liu X Q,Wang S M,Matsumoto R.2005.Palaeoclimatic changes in the Qinghai Lake area during the last 18000 years.Quaternary International,136:131-140.
• Sun Y B,He L,Liang L J.2011.Changing color of Chinese loess:Geochemical constraint and paleoclimatic significance.Journal of Asian Earth Sciences,40(6):1131-1138.
• Torrent J,Schwertmann U.1980.Iron oxide mineralogy of soils of river terrace sequences in Spain.Geoderma,23(3):191-208.
• Wang N,Yao T,Thompson L G.2002.Evidence for cold events in the early Holocene from the Guliya ice core,Tibetan Plateau,China.Chinese Bulletin,47(17):1422-1427.
• Wang Y B,Herzschuh U,Shumilovsikh L D.2014.Quantitative reconstruction of precipitation changes on the NE Tibetan Plateau since the Last Glacial Maximum-Extending the concept of pollen source area to pollen-based climate reconstructions from large lakes.Climate of the Past,10:21-29.
• Wischnewski J,Mischke S,Wang Y B.2011.Reconstructing climate variability on the northeastern Tibetan Plateau since the Last Lateglacial-A multi-proxy,dual-site approach comparing terrestrial and aquatic signals.Quaternary Science Reviews,30(1/2):82-97.
• Wu Y,Lücke A,Jin Z.2006.Holocene climate development on the central Tibetan Plateau:A sedimentary record from Cuoe Lake.Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology,234(2-4):328-340.
• Xiao J,Xu Q H,Nakamura T,Yang X L.2004.Holocene vegetation in the Daihai Lake region of north-central China:A direct indication of the Asian monsoon climatic history.Quaternary Science Reviews,23:1669-1679.
• Yang S L,Ding Z L.2003.Color reflectance of Chinese loess and its implications for climate gradient changes during the last two glacial-interglacial cycles.Geophysical Research Letters,30(20):2058.
• Zhao Y,Yu Z C,Chen F H.2007.Holocene vegetation and climate history at Hurleg Lake in the Qaidam Basin,northwest China.Review of Palaeobotany and Palynology,145:275-288.