晚更新世以来石羊河河流地貌对气候变化响应过程研究

河流地貌对气候变化的响应研究是地貌学界关注的经典课题，迄今未能建立完善的理论体系。鉴于国内相关研究较为薄弱，本项目拟通过对石羊河流域内低级河流阶地及其沉积地层进行详细的野外调查、测量，结合室内数值地貌制图研究，获得阶地和古河道的空间展布特征，分析河流沉积物的理化性质和沉积微相的变化特征，从沉积物中提取古河流沉积环境变化信息，在光释光、14C等精确年代控制下，重建晚更新世以来石羊河水系河道下切/堆积、河型的演变过程，依据冰芯、黄土等其它载体提供的古气候记录，发掘河流系统对亚轨道尺度气候变化的响应过程和机理，探求宏观尺度上河流演变所遵循的规律、趋势及驱动机制，为流域的河道治理、生态环境建设决策提供有效的科学依据，同时丰富和完善有关河流系统的理论体系。

河流地貌对气候变化的响应研究是地貌学界关注的经典课题。鉴于国内相关研究较为薄弱，本项目选择石羊河流域为研究区，其山区阶地、山麓的冲积扇和平原区河道沉积为研究对象，以重建晚更新世以来该区河流堆积/下切和河道演变的详细过程，发掘河流系统对亚轨道尺度气候变化的响应。目前初步建立了晚更新世期间石羊河、渭河上游和洮河下游可靠的地貌年代序列，重建了150 ka以来重要的环境事件和河流演化过程信息，初步获得了河流系统对气候变化的响应过程。取得的主要成果如下：.150 ka以来，石羊河流域各支流普遍发育2-3级河流阶地，年代学研究发现，阶地砾石堆积主要在冷期，而冷-暖转型期河流发生下切。全新世期间，该区主要发育一级堆积阶地，河流阶地对全新世气候冷暖阶段性变化有很好的响应，但具体机理仍需要深入研究。现代河道样品粒度特征差异明显，可以为恢复古河流沉积相和古水文提供参考。结合野外考察及室内粒度参数分析，对洪水河的五敦湾剖面、大土沟剖面及洪水河桥剖面进行了沉积过程及环境重建。五敦湾剖面以中细砂为主，水平及交错层理发育，以河床亚相为主，其上发育堤岸亚相、河漫亚相；22.6-10.6 m为辫状河道沉积，10.6 m以上为曲流河道沉积。大土沟剖面沉积物以粉细砂为主，夹大量粘土层，水平层理发育，以河床亚相及堤岸亚相为主，剖面顶部发育有河漫亚相，为曲流河道沉积。红水河桥剖面发育河床亚相、河漫亚相及堤岸亚相，为典型的曲流河道。.基于SRTM DEM数据提取了祁连山北麓沟谷水系，祁连山东段沟谷密度约2.0 km/km²，西段沟谷密度约0.1km/km²，与降雨量、植被覆盖分布趋势一致，与地形起伏分布趋势相反。流域地貌参数相关性分析显示，降雨和地形起伏是控制沟谷密度大小的主要因素。.另外，渭河中滩段共发育13级阶地，黄家坪一带发育6级阶地；谢家坪-小湾一带发育9级阶地；中滩盆地内部保存4级阶地。阶地形成时代为1.24Ma、1.19Ma、1.08Ma、1.03Ma、982ka、866ka、790ka、712ka、621ka、424ka、130ka、57ka、10ka。更新世期间轨道尺度的气候旋回控制着该段河流阶地的发育，河流下切发生在冰期-间冰期过渡阶段。.由于年代数据出来较晚，项目成果严重滞后，目前仅发表2篇文章，其它的成果正在整理中。