我国北方沙地末次冰期以来干湿变化、地表响应及驱动机制

我国北方干旱半干旱地区的毛乌素、浑善达克和科尔沁沙地受气候变化影响明显，环境脆弱。迄今，我们对这些沙地干湿变化特征、地表响应、驱动机制和与千年时间尺度全球气候变化的关系等了解不够。本项目拟从三个沙地风成堆积的高精度光释光测年和沉积相分析入手，通过对50余个代表性沙地剖面（砂/砂质土壤/砂黄土序列）的拼接对比和替代性指标测试，重建末次冰期以来千年-百年时间尺度干湿变化的时间序列和沙地边界的变化过程，分析沙地对全球(半球)尺度气候事件（如Heinrich事件、B/A暖期、YD冷期和中世纪温暖期等）的响应特点。结合古气候模拟和遥感资料对比分析，探讨不同时间尺度沙地干湿变化的主导影响因素，判断未来我国北方沙地生态环境趋向，为制订生态环境治理政策服务。

对中国北方沙漠-黄土堆积区的晚第四纪沉积序列开展了沉积学、光释光年代学和古气候学等研究，为认识中国北方风成沉积体系的形成过程、干湿变化、地表响应和驱动机制等提供了新证据。通过本项目的执行，获得新成果有：1、重建了末次盛冰期和全新世大暖期期中国沙漠/沙地的空间分布。结果表明：相对于现代沙漠和沙地的面积，在末次盛冰期(LGM), 中国北方的沙漠、沙地面积分别有10%到2.7倍的扩大；在全新世大暖期(HO), 中国北方沙地流动沙丘收缩近100%, 而沙漠面积收缩了5%~20%. 2、获得了具有代表性的沙漠/沙地沉积记录的时间序列和演化过程, 证实了沙地地区的部分气候突变事件，发现中国北方沙地在小冰期(LIA)与新仙女木期（YD）对北半球冷期的响应有所不同，可能指示沙地短时间尺度气候变化的复杂性. 3、证实了沙漠/沙地沉积与黄土沉积对气候变化的响应存在一定的差异，风沙活动强度与黄土高原黄土堆积速率在千年尺度上的变化并不一致。4、研究了北方沙地有机质碳同位素与植被的定量-半定量关系，发现不同区域沙地的C4植被分别受到降水和温度的控制. 5、通过古气候数值模拟研究和沉积记录对比，提出盛冰期以来CO2变化驱动地球(北半球)高纬度温度变化、进而通过热带辐合带（ITCZ）移动调控亚洲季风降水的新观点。