干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 晚第四纪以来中国沙漠地区的环境演变及其对全球气候变化的响应

Arid

	晚第四纪以来中国沙漠地区的环境演变及其对全球气候变化的响应
	杨小平; 李鸿威; 张德国; 陈宁华; 何毓新
完成单位	浙江大学
登记(发布)日期	2015
中文摘要	沙漠是陆地生态系统的重要组成部分。在我国,干旱、半干旱地区占国土面积达30%,其中近60万平方公里的区域被沙漠/沙地所覆盖。近几十年来,在全球变暖及人类活动增强的背景下,我国干旱、半干旱地区湖泊快速消失,极端天气显著增加,以沙丘活化和沙漠扩张为主要标志的沙漠化是我国面临的重大环境问题。研究我国沙漠地区环境变化历史及其对全球变化的响应机制,可为我国有效防治沙漠化提供科学指导。本项目立足于我国北方沙漠,以地球系统科学为指导,综合运用第四纪地质学、地貌学、地球化学、历史地理学等研究方法,结合遥感、地球物理浅层勘探和数值模拟等手段,从地表过程入手,对我国沙漠地区晚第四纪以来的环境演变过程及驱动机制进行了系统性研究,并在沙丘形成发育模式、粉尘物源等方面进行了探索,形成了一系列原创性学术成果,主要有以下几方面： 1、沙漠环境演变前人对沙漠周边地区风成沉积研究表明,我国北方早在中新世就已出现沙漠。项目团队深入沙漠腹地,对环境变化的地质记录开展了深入研究,指出我国西部塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠在距今3万年左右曾出现气候湿润时期;在全新世早中期,我国北方沙区东部的浑善达克沙地年降水量较现在高约30-140 mm,广泛发育古土壤,现代沙丘主要是距今4000年以来所形成。 2、荒漠化过程项目团队分别对西部的塔克拉玛干沙漠和东部浑善达克沙地进行了荒漠化过程与机制的比较研究。结果显示,塔克拉玛干沙漠晚第四纪曾存在大量绿洲,气候变化与河流改道是塔克拉玛干沙漠绿洲兴废的重要原因,尼雅河曾是克里雅河直流,并最终贯穿沙漠汇入塔里木河。在东部浑善达克沙地腹地,首次发现了红山文化时期古人类活动遗迹,并指出距今4200年前后的荒漠化是红山文化消亡的重要原因,土地荒漠化之后,红山文化先民可能迁移至黄河流域并继承发展了华夏文明。浑善达克沙地的荒漠化不仅是气候干旱化的结果,还与西拉木伦河溯源侵蚀导致的湖泊消失、地下水位下降密切相关。对近30年遥感数据分析显示,全球变暖对浑善达克沙地西部植被生长不利,荒漠化风险增大。 3、沙丘形成发育项目团队对巴丹吉林高大沙丘及部分类型沙丘的形成发育机制进行了深入研究。根据沉积地层和地球物理探测反演结果,揭示了巴丹吉林高大沙丘的形成是下覆地形、气候干湿交替与沙源多源共同作用的结果。利用数值模拟方法,对沙丘的发育过程进行了研究,确定了新月形沙丘中的沙丘砂平均埋藏时间,提出了全新的星状沙丘发育模式。 4、沙漠腹地湖泊成因及沙区水循环巴丹吉林沙漠腹地大量湖泊的成因和湖水来源是学界争论的焦点。项目团队利用模型和同位素水文学的方法对巴丹吉林沙漠的蒸散发和地下水补给进行了评估。首次提出沙漠湖泊年蒸发量为1000 mm,这一结论与传统教科书的说法截然不同,颇具颠覆性。结果还表明,认为当地大气降水对沙漠地下水补给有重要贡献,受气候变化影响,巴丹吉林沙漠湖泊水位在晚第四纪以来经历多期变化。 5、沙尘暴物源、沉积记录和形成机制沙尘暴是我国北方常见的气象灾害,确定粉尘来源是治理沙尘暴的重要前提。通过对华北沙尘暴和沙漠地区样品地球化学分析,指出我国西北沙漠是北京地区沙尘暴的主要源区。此外,本项目以柴达木盆地极端干旱区尕海湖的湖泊沉积岩芯重建了2000年以来的沙尘暴强度变化记录,证实了西伯利亚高压的增强和沙源地区植被的破坏会导致沙尘暴事件增强。经过项目团队多年努力,显著增加了对中国沙漠地区环境演变、沙漠化过程与机制、沙漠环境等方面的认识,在我国沙漠研究领域做出了一些开创性工作,推动了沙漠研究,获得和国际学术界的广泛关注,培养了一批青年学者,并为国家生态治理提供了重要的科学参考。
中文关键词	晚第四纪 ; 沙漠化 ; 沙漠地区 ; 环境演变 ; 全球气候变化
成果类型	基础理论
中图法分类号	P532
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001788191
来源机构	浙江大学
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243568
推荐引用方式 GB/T 7714	杨小平,李鸿威,张德国,等. 晚第四纪以来中国沙漠地区的环境演变及其对全球气候变化的响应[Z]. 基础理论,2015.