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古环境及古气候重建是全球气候变化研究的重要内容之一。湖泊沉积,尤其是干旱、半干旱地区的封闭湖泊,是气候环境变迁的忠实记录者,存储有丰富的气候信息,本文通过研究干海子、大海子两湖泊沉积剖面的保存的气候信息,重建六盘山地区过去的环境要素,研究近2000年以来该区域环境变化的主要特征,有助于说明六盘山地区植被演化历史,为现代气候变化研究提供历史相似型,为陕甘宁交界地区的古环境重建提供新的材料。
本文利用粒度分析、磁化率和有机质含量等理化实验手段和古生态手段分析了湖相沉积的剖面特征。以此为根据,分析了过去2000年六盘山地区主要环境要素的变化特征和植被发展。本文借助转换函数模型定量重建研究时段六盘山地区年降水量以及年均温等气候信息。同时本文利用历史文献资料对自然证据重建的蒙元时期的干湿变化过程进行了验证。
根据2000年间沉积物中的孢粉种类以及含量大致分为不同的孢粉带:(1)干海子剖面:公元50-200年:桦木—蒿—菊科组合;公元200-530年:落叶松—蒿—菊科组合;公元530-770年:蒿—菊科—豆科组合;公元770-940年:桦木—蒿—菊科组合;公元940-1330年:桦木—蒿—豆科组合;公元1330-1920年:落叶松—蒿—藜科组合;公元1920-2000年:桦木—蒿—蓼科组合。(2)大海子剖面:公元初-180年:桦木—栎—蒿—蓼科组合;公元180-500年:桦木—落叶松—蒿组合;公元500-800年:桦木—栎—蒿组合;公元800—930年:桦木—蒿—禾本科组合;公元930-1330年:松属—桦木—蒿组合:公元1330—1920年:桦木—落叶松—蒿属—藜科组合;公元1920-2000年:桦木—栎属—蒿—藜科组合。它们指示了各时段区域环境的变化特征,并有助于说明区域植被演化的过程。
综合分析干海子大海子两地区的理化性质和孢粉组合,六盘山近2000年以来的气候变化总结如下:公元初-200年气候暖湿;公元200-500年,气候冷湿;公元500-800年:气候暖湿;公元800-930年,气候冷湿;公元930-1330年,气候暖湿;公元1330-1900年,气候冷干:公元1900-2000年,气候暖干。
利用转换函数定量重建六盘山地区近2000年的年降水量和年均温。干海子和大海子的降水和温度存在明显的差异。干海子年均温和年降水量都高于大海子。干海子地区年均温在5.1-5.6℃,而大海子地区在4.2-5.3℃。干海子地区的年降水量在560—660mm,而大海子的地区440—600mm。根据年降水量以及年均温的变化可以看出整个过程,有三次干旱较为严重的时期和三次降水较多的湿润期。三次干旱期分别是公元400年左右、公元1000年左右以及公元1300年左右;三次湿润期分别是公元500年左右、公元1200左右和公元1400年前后。研究期间有一个重要的寒冷期即公元150—400年,该时期内是整个研究阶段温度最低的时期。此外,还有几次明显的降温事件,分别出现在公元700年、900年、1400年以及1600年前后。