古云梦泽形成演化研究

In order to explore the origin and evolution of the Paleo-Yunmeng lakes and marshes, high-resolution of sedimentology and paleoclimatology researching will be conducted based on the high precision dating of borehole sediments in the Jianghan Plain. Combined with the lithology, grain size, magnetic susceptibility, TN, TOC, C/N, and pollen-spore records of terrestrial and aquatic plants, integrated sedimentary facies are identified as follows: Lacustrine facies, marsh facies, riverbed facies, floodplain facies, etc. Rebuilding the history of the origin, distribution and evolution of Paleo-Yunmeng lakes and marshes since the pre-Qin Period ( about 4000 a BP) will provide vital evidence for the discrimination of the two hypotheses of delta or floodplain origin. The assemblages of micropalaeontological flora (pollen-spore and phytolith) combined with temperature and humidity indices will reconstruct semi-quantitative history of climate changes marked by the alternation of warm, cold, wet, and dry stages in the past 4000 years. The identification of extremely climatic events will give a striking link to the sedimentary response and eco-environmental change in the study area. Combined with the collection of borehole data and reconstruction of regional sedimentary environment and paleogeography framework, the spacial-temperal pattern of the formation, expansion, shrinkage, and disappearance of the Paleo-Yunmeng lakes and marshes will be described in detail. The correlation of channel migration, climate change (extremely humid or dry event), human activity, and the origin, evolution of the Paleo-Yunmeng lakes and marshes will reveal the influences of natural and human factors on the sedimentary environment. This research might provide theoretical and practical basis for the regional eco-environmental improvement and protection.

针对古云梦泽成因演化的关键问题，在高精度测年基础上，开展钻孔沉积物的高分辨率沉积学与古气候学研究。通过沉积物岩性、粒度、磁化率、总氮（TN）、总有机碳（TOC）、碳氮比（C/N）分析，结合孢粉揭示的陆地、水生植物生态特征，综合辨析沉积相如湖泊相、沼泽相、河床相、漫滩相（泛滥相）等沉积特征，重建先秦以来（距今约4000年）古云梦泽形成、分布与演化的历史，甄别古云梦泽成因的三角洲说和泛滥平原说。利用微体古植物群（孢粉、植硅体）组合带变化、温度指数、湿度指数半定量重建研究区4000年来古气候的冷暖、干湿变化阶段，辨识异常气候事件在本区的表现及其对古云梦泽沉积的影响。结合收集钻孔资料构建区域沉积环境与古地理框架，重现古云梦泽形成、扩张、萎缩、消亡的时空格局，分析古云梦泽演化与河道变迁、古气候变化（异常干湿）的关联，查明影响古云梦泽沉积环境的自然、人文因素，为区域生态环境整治保护提供理论和实践依据。

古云梦泽形成演化是区域新构造、气候变化与人类活动耦合作用的产物，全面认识古云梦泽形成分布的时空格局受到历史记载贫乏和传统钻孔调查精度的限制，深刻认识江汉平原历史时期地貌过程与沉积响应、楚文化渊源发展对指导生态环境整治具有一定的参考价值。为探索古云梦泽形成演化的环境背景，项目利用江汉盆地典型钻孔记录重建了4000年来湖泊沉积演化与古气候变化历史，运用粒度与微体古植物重建了4000年来古水文气候变化，结合历史文献记录，获得了历史时期古云梦泽形成演化的7大阶段：1) 4000-3500 cal aBP，暖湿，古云梦泽沉积开始发育；2) 3500-2850 cal aBP，冷干，同期大九湖、和尚洞干旱，古云梦泽萎缩，不发育；3) 2850-2050cal aBP，暖湿，古云梦泽扩张；4) 2050-1150 cal aBP，冷干，同期和尚洞干旱，古云梦泽萎缩，不发育；5) 1150-600 cal aBP，为中世纪暖期(MWP)，暖湿，受新构造和气候影响，古云梦泽整体不发育，但盆地东南侧（洪湖附近）局部出现湖泊扩张；6) 600-300 cal aBP，为小冰期(LIA)，干湿交替，整体偏干，同期和尚洞偏干，在气候变化和人类活动双重驱动下，古云梦泽加快解体与萎缩；7) 300 cal aBP-至今，气候向暖偏干发展，在增强的围湖造田影响下，古云梦泽最终消亡。. 江汉盆地古云梦泽钻孔沉积研究表明4000年来古云梦泽形成演化与古水文异常事件有关，4000-3500cal aBP、2850-2050 cal aBP期间古云梦泽的兴盛与古ENSO活动带来的异常降水有关，同时人类社会文化发展（如石家河文化的崩溃）与文化的突变（夏商文化南下）均与该时期古环境变化有密切的联系。古云梦泽分布的范围、规模随时间变化推移，既不存在跨江而立的统一大湖，也不存在盆地内部的统一大湖，存在多个较大湖群，唐宋以来，受到气候变化、泥沙淤积、人类活动的影响，古云梦泽逐步湮灭。长江中游晚全新世独特的水文气候与太阳辐射变化和ENSO活动相关，古水文异常事件控制了湖沼湿地的形成演化，与ENSO活动紧密的古水文学过程对于湖沼沉积演化和古人类活动产生了重要影响，对于预测未来环境发展趋势和湿地生态保护提供了重要参考。