中原地区早中全新世气候变化的高分辨率泥炭沉积记录研究

The Central Plains is the core area of civilized origin of China, which is across the northern subtropical and warm-temperate monsoon climate zone in East China and is sensitive to global changes. But the area has always been lack of high-resolution studies on environmental evolution during the Holocene. Pre-study of the project found that peat deposits in the Huixian County of northern Central Plains is continuous and natural sediment in the early-mid Holocene, and which is satisfactory materials for the study of high-resolution environmental changes for providing good information on past climate and regional environmental evolution. So in this project, the peat deposits from the Huixian County are chosen as study materials, and the exact age frame is established using AMS 14C dating. Then the high-resolution climate change sequence during the early-middle Holocene is reconstructed in the Central Plains through high-resolution multi-proxy records including pollen, total organic carbon, total nitrogen, organic carbon isotope, grain size and magnetic susceptibility. And the chronology, changing process, environmental features and regional characteristics of main climatic events during the early-middle Holocene are also identified. At last, the above results are contrasted to other high-resolution records, environmental archaeology and simulation results to probe into mechanism of environmental evolution and abrupt climate events during the early-middle Holocene in the Central Plains, to provide basic information for the studies on regional responses to global changes in monsoon region of east China and scientific basis to climate prediction, also to lay the foundation for the study of regional Neolithic human-land relationship.

中原地区为中华文明起源的核心区域，地跨我国东部亚热带和暖温带季风区，对全球变化反应敏感。但一直缺少全新世以来的高分辨率环境演变研究成果。本项目前期预研究发现中原地区北部辉县境内的泥炭沉积为早中全新世连续的自然沉积记录，是进行全新世高分辨率环境演变研究的良好材料。本项目拟以辉县泥炭沉积为研究材料，利用AMS14C测年建立高精度年代框架；在沉积学分析基础上，以孢粉、TOC/TN、有机碳同位素、粒度和磁化率等进行综合分析，重建中原地区早中全新世高分辨率气候环境演变序列，辨识并重点探讨中原地区早中全新世主要气候事件的年代、变化过程、环境特征及区域性特点；并与其它高分辨率沉积记录、环境考古和气候模拟等结果对比，探讨中原地区早中全新世环境演变与气候事件的区域响应机制，为我国东部季风区全球变化区域响应的沉积记录研究提供基础资料，为未来气候变化预测提供科学依据，并为区域新石器时代人地关系研究奠定基础。

中原地区是中华文明起源核心区，地跨东部亚热带-暖温带季风气候区，对全球变化响应敏感。然而该区一直以来缺少高分辨率环境演变研究成果，是我国全新世长序列高分辨率气候记录的关键稀缺区。据此我们选择豫西北泥炭沉积剖面开展本项目研究。在AMS 14C测年方法建立了高精度年代框架基础上，通过TOC/TN、有机碳同位素、地球化学元素、烧失量、粒度和磁化率等进行综合分析，重建中原地区全新世气候环境演变序列，辨识并探讨了中原地区全新世主要气候事件的年代、变化过程、环境特征及区域性特点。主要研究内容与结果如下：.1）发现研究区~ 11 ka BP以来气候条件逐渐转好，并在 ~ 8.0-4.0 ka BP达到全新世适宜期，期间存在 ~ 9.2 ka BP、~ 6.4 ka BP和 ~ 4.0 ka BP的气候事件。.2）在环境条件较好背景下，通过粒度分析发现 ~ 8.0-7.0 ka BP和 ~ 6.4-3.0 ka BP是研究区两期洪水频发时段。.3）针对中原地区是国内全新世高分辨率长时间序列古环境记录的关键稀缺区，在总结研究区现有全新世古环境研究基础上，通过4个标准筛选出周边8条全新世古环境序列，集成重建了研究区全新世气候变化序列。结果显示河南地区南、北部气候湿润期持续时间存在明显差异，分别为~ 9.5-4.5 ka BP和 ~ 8.5-5.0 ka BP；这一结果揭示了我国全新世湿度变化在空间上呈现南部气候湿润期开始时间早于北部，而结束的时间则晚于北部。可能的影响机制则是太阳辐射变化下热带海面温度变化与早全新世北半球冰雪覆盖有关。.4）基于龙山-二里头时期河南地区考古遗址分布变化，结合现有古洪水资料和区域考古资料，研究了~ 4000 yr BP气候事件对河南地区史前文化影响的水文-地貌背景。在 ~ 4200-4000 yr BP黄河中游地区洪水频发，河南冲积平原区的东部因比降减小，地形开阔，洪水影响渐小，先民通过营建高地避险，豫北及豫东较多“堌堆”类遗址即当时先民应对洪水威胁的方式；而中部地形过渡区及沿黄河河道一带则成为洪水影响最大的区域，也是遗址分布变化最为显著的地区。.