论文部分内容阅读
气候变化因与人们的生活息息相关而成为人们重点关注的话题。因而研究气候和环境变化已经显得相当重要。了解和重建古代气候和古环境，对于预测气候和环境的变化，有十分重要的意义。亚洲季风是地球气候系统的重要组成部分，它影响全球将近一半人口的社会和经济活动。因此很必要了解亚洲季风在当代和将来的变化情况。过去气候变化记录可以弥补器物记录的局限性，为探索自然情况下气候变化提供有价值的信息。过去两万年来亚洲季风演化史是过去全球变化研究中的一个关键时期，它展示了自然状态间冰期环境下的气候变化。中国晚冰消期以来的古气候研究非常丰富，涉及的载体也非常多，主要有洞穴堆积物、海洋沉积物、湖泊沉积物、冰心。高分辨率的古气候研究为我们展示了晚冰消期以来亚洲季风变化的轮廓。而泥炭由于具有时间分辨率高、沉积环境和沉积过程稳定、对气候变化响应灵敏、易于测年等优点，而广泛受关注。很少有人去探讨泥炭地微量元素的环境意义，本文选择将微量元素与类脂物进行对比，讨论其气候环境意义。
研究区域选在湖北省神农架大九湖盆地。该盆地位于神农架西缘，自晚更新世来受冰川、岩溶和流水作用形成封闭的高山小盆地。自晚冰消期以来盆地底部连续沉积泥炭，厚度超过了2 m。2005年5月在大九湖泥炭地进行坑挖（DZK-03孔），并依据此孔开展了多指标古环境重建工作，包括类脂物、孢粉、颗粒有机碳(POC)和颗粒有机氮(PON)。碳-14加速器质谱定年结果显示，该孔泥炭跨越了一万三千年。本文选取泥炭中的微量元素为研究内容，对微量元素在泥炭中的含量进行系统研究，得出以下结论:
1、大九湖DZK-03泥炭柱微量元素整体分布不均，在下层泥炭含量明显高于上层泥炭，各种微量元素含量分布不均。对生物生长繁盛的有益的微量元素在泥炭中相对富集，如V、Ni、Cu、Zn等对营养元素平均含量很高，可能反应了这些元素在泥炭形成过程中生物选择富集的过程。非营养元素的含量保持同步变化，在泥炭中没有富集，但是对历史时期泥炭沉积的微量元素含量研究可以发现，人类活动导致某些元素异常富集，对人类现代环境保护有指示意义。
2、Sr/Ba比值是对降水有指示意义的微量元素指标:Sr/Ba比与平均碳链长度ACL、Paq、TAT％有很好的对应关系，且Sr/Ba比对水文条件的变化更加敏感。可以将Sr/Ba比作为泥炭中反应水文条件的替代指标，与分子生物指标一起来重建古气候的水文条件。Sr/Ba比值越小，反应气候越潮湿。Sr/Ba比值指示大九湖地区的湿润阶段发生在12.9-11.4kaBP，8.2-4.5kaBP。Sr/Ba比值同时反映早全新世不是一直都是潮湿的，11.2、10.2、9.7.和9.0kaBP也出现多次百年到千年的干旱事件。Sr/Ba比值很好的记录了这些变化幅度小、时间持续短的气候事件。说明大九湖在早全新世的水文条件是不稳定的。由中全新世向晚全新世过渡的时期，Sr/Ba比值反应的干旱阶段是4.5-3.0kaBP。在2.0kaBP时期，Sr/Ba比值又显示一次干旱气候。
3、在泥炭酸性环境中活动性很低的Rb、Ba、Pb、Th和稀±元素的绝对含量可以反映季风变化。大九湖泥炭微量元素的季风强度指标也记录的多次数百年至千年尺度的弱季风气候事件，气候事件的时间有11.0、9.2、8.4、7.5、5.8、5.0、3.1和2.1kaBP。与董哥洞的氧同位素比较后，发现大九湖和董哥洞处在同一水汽输送通道。