论文部分内容阅读
在全球变暖背景下,气候变化的趋势和规律是当今社会和学术界关注的热点问题。全新世是人类社会迅速发展的关键时期,全新世气候变化研究是预测未来人类生存环境演变的主要依据之一,因而备受学术界的重视。科尔沁沙地位于现代东亚季风影响的边缘地带,生态环境脆弱,对气候变化反应敏感,是气候变化研究的理想区域。本研究通过对科尔沁沙地东北缘的六户屯风成沉积剖面进行粒度、CaCO3含量、有机质含量和环境磁学参数的系统分析,选取适宜的气候代用指标,在精确定年的基础上,恢复和重建了科尔沁地区4300～1000cal a BP气候演化历史。在高分辨率气候记录的支持下,通过与西辽河流域古文化演变序列及黄河流域朝代变迁的对比,详细论述了气候变化与古文明演化的关系。主要得出以下结论：科尔沁地区4300～1000cal a BP的气候演化主要经历了以下三个阶段：4300～3800cal a BP为暖湿气候期,是研究区气候最暖湿的时期,可能对应于全新世大暖期末期阶段,且暖湿程度有不断降低的趋势,至3800cal a BP时气候已经相对比较冷干,暗示气候适宜期在此时终结；3800～1700cal a BP为冷干气候期,其中3000cal a BP为气候演变的节点,前期冬季风不断增强,夏季风不断减弱,气候由暖湿逐步向冷干过渡,后期冬季风持续强盛,夏季风则逐渐恢复；1700～1000cal a BP为亚暖湿气候期,气候条件相对暖湿,但不及大暖期时期。在研究时段内,冬季风和夏季风大致呈反相位变化,且气候变化的总体趋势与中国东部季风区地质载体记录的亚洲季风演化历史基本一致。科尔沁地区晚全新世气候变化主要受太阳辐射的驱动,主要体现在：气候变化与太阳活动有相同的变化周期,且其长期趋势受太阳辐射轨道尺度变化的控制。气候变化对古文化有重要的影响,史前时期的文明演替和历史时期社会治乱、王朝盛衰都与气候变化有关。西辽河流域的文明演化主要受降水和温度的影响,冬季风对社会和文化的影响相对较弱。具体来说,小河沿文化向夏家店下层文化转变、夏家店下层文化向夏家店上层文化转变、夏家店上层文化衰亡并被中原文化取代、及历史时期南北朝时的游牧民族南侵(386～589AD)和唐朝中后期的衰落(755～907AD),均与夏季风衰退、温度降低造成的气候环境恶化有关；唐朝初期(618～755AD)的文化繁荣则与适宜的气候条件密不可分。不同的生产方式对气候条件有不同的要求,生产方式的转变和人口迁移是人类适应环境的变化的重要手段。在史前文明中,气候变化对生产方式的选择有重要的影响；在历史时期,政治和文化因素对人类生产生活的影响明显增大。随着社会的发展,人类对气候变化的适应能力增强。此外,环境磁学研究发现,科尔沁沙地沉积物中的磁性矿物含量较少,以磁铁矿为主导,还含有一定数量的赤铁矿,可能含有少量磁赤铁矿和/或针铁矿,且矿物组成比较稳定；磁性矿物粒度较细,以稳定单畴(SSD)和超顺磁(SP)颗粒为主,且磁粒度比较均一。磁性矿物的这种偏细的粒度分布,不可能完全是由成壤作用形成的,源区碎屑成因磁性矿物可能已经达到SSD粒级。磁粒度参数χARM/χlf和χARM/SIRM可以作为气候代用指标,而常用的磁化率参数在本研究中指示意义不明确。由于原生碎屑磁性矿物已经达到SSD粒级,χARM/χlf和χARM/SIRM与成壤作用表现为反相关。