晚第四纪以来中国季风区西北缘沙漠演化及其对全球变化的响应

本项研究选择中国季风区西北缘毛乌素沙漠和青海共和盆地贵南沙地作为研究的对象，采用热释光、光释光和14C测年手段确定地层沉积时代，建立地层沉积的时间序列；根据地层沉积相、沉积物物质组成特征和植被状况恢复沙地演化历史，建立沙地演化的时间序列，重建特征时期沙漠的空间分布；根据地层沉积类型、沉积物地球化学、磁性参数、有机质及孢粉组合、碳酸钙和土壤营养成分等气候变化参数在地层中的变化过程，恢复晚第四纪以来区域气候变化过程，建立区域气候变化的时间序列. 并与全球变化经典研究结果进行对比, 明了中国西北季风边缘区沙漠演化对全球变化的响应. 这不仅可以填补全球变化的区域空白, 丰富全球变化的研究内容，完善沙漠科学的研究体系； 同时, 对生态环境的保护, 土地沙漠化的防治具有现实的指导意义.

本研究以青海共和盆地的风成沉积为研究对象，采用OSL 和14C测年手段和环境磁学、粒度、地球化学元素、有机质、碳酸盐和孢粉分析方法，重建了末次盛冰期以来区域气候变化、沙地演化过程及其驱动机理。.（1）21 cal ka BP之前气候寒冷偏湿，末次盛冰期（LGM：21~15.82 cal ka BP）气候寒冷干燥，末次冰消期（15.82 cal ka BP~YD事件）气候相对暖干。全新世以来气候变化呈现明显的差异：高海拔地区经历暖湿-冷干-最为暖湿-冷干的过程；中海拔地区湿度迅速增加，并在晚全新世到达湿度最大值；低海拔地区气候变化呈现冷干-相对暖湿-相对干旱-相对湿润-冷干的过程。同时，发现末次冰消期区域气候存在“2冷1暖”的交替和全新世千年尺度的寒冷事件，并与北半球高低纬度和高原冰芯、湖相、泥炭、风成沉积记录的寒冷波动有良好的一致性。.（2）沙地演化研究首先对共和盆地现代固定、半固定-半流动和流动沙丘的粒度与地球化学元素特征进行分析，建立了不同类型沙丘沉积物的理化指标体系，并将其用于地质时期沙漠演化研究。结果表明，末次盛冰期为共和盆地沙地持续活化、扩张期，其面积为现今的2~3倍，奠定了区域沙地演化的空间格局。末次冰消期沙地面积有所缩小，但盆地内部仍有流动-半流动沙丘发育。全新世沙地存在多次活化、扩张和固定、缩小，除11.8~10.1 ka为流动沙地以外，其余阶段多在半流动-半固定和固定沙地之间频繁转换。.（3）驱动机理：区域沙地环境变化与千年尺度的气候变化显示很好的一致性，而气候变化过程与全球冰量、太阳辐射、亚洲夏季风强度不是简单的对应关系。LGM时期的冷干气候受冰界强迫条件和太阳辐射的双重影响；末次冰消期冰界强迫条件影响程度下降，亚洲夏季风影响增强，其与太阳辐射的耦合关系控制着区域干湿变化。全新世以来太阳辐射、季风强度、地形条件对区域气候变化起到至关重要的作用，尤其是地形条件诱导的局地环流升降变化对区域不同海拔高度的气候变化产生一定的影响，如中全新世适宜期和干旱期，晚全新世冷干期和最湿润期。此外，发现区域千年尺度的寒冷事件与大洋温盐环流变化导致的西南季风的强度变化有关。总体来讲，太阳辐射对区域湿度变化非常关键，太阳辐射强时，区域湿度下降，反之亦然。这与东亚季风区和西南季风区现有气候研究记录呈现强烈的反差，进一步说明了青藏高原东北部气候变化的空间异质性和复杂性