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阿拉善沙漠植物钙质根管:形态特征、分类及其环境指示意义 总被引：1，自引：0，他引：1
在系统总结前人对植物钙质根管定义及形成机制的基础上,采用形态学方法对阿拉善沙漠26组不同形态的植物钙质根管进行了分类,初步统一了我国植物钙质根管的定义及其分类;通过统计阿拉善沙漠不同类型植物钙质根管在全新世的数量分布,探讨了其分布特征可能蕴含的古环境意义。结果表明,植物钙质根管是陆生植物形成的次生碳酸盐结壳,包括钙质根套、绕根结核、根模具、根导管和根状结核五种类型。其中钙质根套和绕根结核的形成受到植物生长及其根围微生物活动的影响,而根模具、根导管和根状结核的形成则不受上述作用的影响。据此将阿拉善沙漠植物钙质根管分为钙质根套和绕根结核两种类型。这两类植物钙质根管在不同时期的相对数量百分比能够指示植物钙质根管形成时期有效湿度的高低,绕根结核数量百分比较高能够指示较高的有效湿度,而钙质根套数量百分比较高则指示了较低的有效湿度。因此,从植物钙质根管中能够提取丰富的古环境信号,并将其运用于沙漠地区的古环境研究中。 相似文献
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古土壤是地质历史时期气候变化的重要记录者,通过古土壤记录的信息,可以定性和定量重建深时古环境和古气候,为认识地质历史时期的各种地质事件提供依据。前人大多对特定区域展开古土壤研究,对全球性古土壤数据的整理和古气候、古环境研究相对较少。基于古土壤的干湿情况对古气候环境的指示作用,我们按照植物根迹、根系结构与根化石、黏土矿物以及古土壤的结构构造等依据,将前人报道的古生代（410~255 Ma）古土壤分为干旱古土壤和湿润古土壤两种类型。将古土壤干湿特征与其他气候敏感性沉积物进行对照,显示为干旱古土壤分布与钙质结核以及蒸发岩等指示干旱气候带的敏感性沉积物分布一致,湿润古土壤分布与高岭石、煤以及铝土矿等指示湿润气候带的敏感性沉积物分布一致。干旱古土壤大都分布在晚古生代中低纬度干旱地区;湿润古土壤大都分布在晚古生代赤道附近及中纬度湿润地区。通过以上分析认为,古土壤干湿特征可以作为一个新的气候敏感指标指示古气候环境,进而作为划分气候带的有力依据。 相似文献
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古土壤是地质历史时期气候变化的重要记录者,通过古土壤记录的信息,可以定性和定量重建深时古环境和古气候,为认识地质历史时期的各种地质事件提供依据。前人大多对特定区域展开古土壤研究,对全球性古土壤数据的整理和古气候、古环境研究相对较少。基于古土壤的干湿情况对古气候环境的指示作用,我们按照植物根迹、根系结构与根化石、黏土矿物以及古土壤的结构构造等依据,将前人报道的古生代(410～255 Ma)古土壤分为干旱古土壤和湿润古土壤两种类型。将古土壤干湿特征与其他气候敏感性沉积物进行对照,显示为干旱古土壤分布与钙质结核以及蒸发岩等指示干旱气候带的敏感性沉积物分布一致,湿润古土壤分布与高岭石、煤以及铝土矿等指示湿润气候带的敏感性沉积物分布一致。干旱古土壤大都分布在晚古生代中低纬度干旱地区;湿润古土壤大都分布在晚古生代赤道附近及中纬度湿润地区。通过以上分析认为,古土壤干湿特征可以作为一个新的气候敏感指标指示古气候环境,进而作为划分气候带的有力依据。 相似文献
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碳酸盐矿物是黄土的重要组成部分,是古环境重建的重要指标之一.通过对地处西风区的新疆伊犁盆地昭苏黄土剖面的全岩样品和分粒级样品的X射线衍射测试,分析了其碳酸盐矿物组成,利用麦夸特算法计算了碳酸盐矿物的含量.综合碳酸盐矿物的含量、粒径分布及风化特征等因素,对其古环境意义进行了辨识,从而建立了该剖面末次冰期以来碳酸盐矿物记录的古气候环境变化序列.结果表明:昭苏剖面中原生碳酸盐矿物(方解石和白云石)含量占主导地位,次生方解石对样品中总方解石含量的贡献较少;白云石含量可能与亚轨道尺度冷暖交替导致的西风环流强度变化有关;方解石含量的变化可能指示了西风区降水量的变化;碳酸盐矿物含量揭示了昭苏地区在末次冰期时气候冷湿,在全新世时气候暖干. 相似文献
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在岩相、阴极发光分析基础上,对湖南茶陵盆地戴家坪组成壤钙质结核进行了碳、氧同位素测试,重建了该区晚白垩世古降水的氧同位素。分析结果显示,戴家坪组发育钙质古土壤,背景岩性以洪积扇环境下形成的副砾岩为特征;钙质结核主要由棕红色微晶方解石基质和浅红色方解石脉构成,前者的阴极发光呈微弱橘红色或不发光,后者发光呈明亮橘黄色;钙质结核的δ18O值（VPDB）介于-7.96‰~-11.35‰之间,δ13C值（VPDB）为-7.30‰~-8.24‰。综合方解石构成、阴极发光和氧同位素表明,钙质结核存在两期方解石沉淀作用。依据氧同位素分布特征,在样品CL-11C4的δ18O值（VPDB）中识别出2条大气方解石线（MCLs）,分别为（-9.04±0.18）‰和（-8.03±0.11）‰。进一步根据古纬度和地表温度,估算出茶陵地区晚白垩世晚期的大气降水δ18Ow值（VSMOW）为-5.76‰~-6.80‰,与北美近似纬度地区同期的降水一致,为白垩纪水文循环模型及古大气环流模拟提供了基础参考数据。 相似文献
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洛川黄土纳米尺度观察：纳米棒状方解石 总被引：6，自引：0，他引：6
本文对洛川黄土剖面典型样品进行了透射电镜分析，发现黄土中存在纳米棒状方解石。此类方解石直径30～50nm，长度几百纳米至几微米。纳米棒状晶体有圆滑地粗细变化和弯曲现象，偶见晶体连接成树枝状或晶体直角连接形成框架状形态。X-射线能谱分析显示方解石有少量的镁、磷和硫，这种纳米棒状方解石在国内外文献中鲜有报道。根据纳米尺度研究结果推测，这种纳米棒状方解石形成与生物衍生物诱导的定向结晶有关。纳米棒状方解石是一种重要的黄土堆积时期干旱环境指示矿物，其碳、氧稳定同位素组成代表黄土堆积时气候参数。纳米棒状方解石的发现，对环境中纳米矿物研究、黄土中碳酸盐碳成因及古气候研究具有重要价值。 相似文献
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采用钙华中微量元素进行古气候环境重建为近年来国内外研究热点。前人研究成果主要为小时间尺度古气候环境重建,因微量元素的影响机制及地区间差异性问题,可能存在未知因素影响稀土元素含量及Mg/Ca、Mg/Sr比值,从而导致解译的古气候环境意义失真。以位于青海省格尔木地区的达布逊湖达1井孢粉谱图与青藏高原湖区变化谱图为参照对象,对青海省平安县三合镇东北冰凌山万年尺度下钙华的古环境重建方法进行了检验,结果表明:1)冰凌山泉华台地沉积环境相对稳定,提供冰凌山钙华物质来源的地下水长期处于接受来自地壳深部CO2补给的偏酸性条件下;2)所采集钙华样品除P04点外,均具有相同的物质来源和形成过程;3)万年尺度下,用钙华中的稀有元素总量重建古气温方法可行,且稀有元素总量与古气温呈负相关关系;4)采用Mg/Ca、Mg/Sr比值重建古降水环境应区分钙华成因类型,表生钙华Mg/Ca、Mg/Sr比值与古降水呈现负相关,而内生钙华Mg/Ca、Mg/Sr比值与古降水呈现正相关. 相似文献
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冲洪积物是古气候和古水文信息的重要记录,为了探讨巴丹吉林沙漠南缘地区全新世气候环境及其对区域地下水的影响,对沙漠南缘的水成沉积物进行了沉积学分析和光释光年代学测试,结果表明本文研究的两个沙漠南缘沉积剖面分别为全新世中期（6.6~5.2 ka）的间歇性河流沉积和暂时性流水形成的洪泛沉积.基于前人全新世中期沙漠中湖泊水位、气候环境重建,以及本文研究的冲洪积物的沉积特征与年代,表明在气候湿润的地质时期巴丹吉林沙漠南缘及山区的区域降水形成暂时性洪流和/或间歇性河流会对沙漠地区地下水进行补给. 相似文献
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中国黄土- 红黏土沉积是可与深海沉积媲美的陆相沉积载体,记录了晚新生代东亚大陆气候环境变化历史。基于中国黄土的多种理化指标,重建了黄土高原地区构造- 千年尺度东亚季风变化历史,为探讨区域与全球气候的联系提供了关键证据。近年来,黄土高原古气候变化研究逐步从定性描述拓展到定量重建,本文旨在回顾基于中国黄土定量重建古温度和古降雨变化取得的重要进展。首先,梳理了古气候要素定量重建的指标和方法,古温度重建指标包括植硅体、碳酸盐耦合同位素、微生物脂类代用指标等;古降水变化敏感指标包括磁化率、白云石/方解石含量、生物微钙体Sr/Ca比值、有机碳同位素以及10Be等。然后,汇总了典型黄土剖面定量重建的古气候变化序列,分别从构造、轨道及千年时间尺度上探讨了古温度和古降雨的变化特征。结果表明,基于生标重建的不同时间跨度的土壤古温度变化序列,在冰期—间冰期尺度上的波动特征基本一致,但在冰盛期—冰消期时段出现了增温超前现象,说明陆地植被对土壤温度变化有重要调制作用。然而,不同指标重建的降水变化幅度差异较大,主导周期也存在差异,说明定量重建降水变化仍有较大挑战。最后,简要总结了黄土高原古气候定量重建存在的问题,明确了区分温度和降水季节性变化的重要性,指出加强地质记录与模拟结果的对比同化,将有助深化对多尺度季风变化动力学的理解。 相似文献
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Ruixia Zhu Zhuolun Li Youhong Gao Qiujie Chen Qiangjing Yu 《Boreas: An International Journal of Quaternary Research》2019,48(3):800-809
Calcareous root tubes (CRTs) contain abundant information about palaeoenvironmental conditions and have been used for palaeoenvironmental studies in the desert hinterlands of arid regions. However, as subclasses of CRTs, calcareous sheaths and rhizocretions are formed by different processes, and it remains unclear whether these differences produce variations in the chemical element composition. Furthermore, it remains uncertain whether variations in chemical element concentrations amongst different subclasses of the CRTs can affect palaeoenvironmental reconstructions. In this study, we collected 54 CRT samples from the Tengger Desert of northwestern China. All samples were dated by accelerator mass spectrometry (AMS) 14C dating, and the chemical element composition and concentration differences of the two CRT subclasses were determined using X‐ray fluorescence spectrometry. The CRT samples were dated to the Holocene. The calcareous sheath and rhizocretion samples contained varying concentrations of the same chemical elements. The rhizocretions had high concentrations of mobile elements (Ca, Mg and Sr) and P, whereas the calcareous sheaths had high concentrations of stable elements, including Al, Si, Ti, Zr, Rb and Ba. These differences were due to the different formation processes of the two subclasses of CRTs. Moreover, the Sr/Ca and Mg/Ca ratios in the calcareous sheaths were higher than those in the rhizocretions from the same period, but these ratio differences had little effect on palaeo‐effective moisture reconstructions at the millennial scale during the Holocene. The reconstructions were not influenced by the various CRT subclasses. The Holocene millennial‐scale moisture changes in the Tengger Desert revealed by the Sr/Ca and Mg/Ca ratios showed that there was an arid period during the Early Holocene, a humid period during the Middle Holocene and a humid to arid period during the Late Holocene. 相似文献
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地裂缝地质灾害是植被生态地质环境破坏的一种重要的方式,查明地裂缝对植被生态环境影响的方式、程度、范围等对于宁东煤矿区植被生态环境保护具有重要意义。土壤水分是评价地裂缝是否影响植被生态的重要指标,地裂缝的存在加剧了植被赖以生存的土壤水分的散失,因此,选取典型植被区、土壤岩性结构区的煤矿采空区开展原位试验,分别动态监测裂缝边缘、远离裂缝区包气带剖面不同埋深的土壤水分,结合气象要素分析,以达到研究地裂缝对植被生态环境影响的目的。结果表明:(1)土壤水分散失空间上水分优先自裂缝裸露面散失,其次才会自地表散失;(2)土壤水分散失时间呈动态变化,同气温呈正相关关系,其中,7月最大,呈现2个蒸发面,8月次之,呈现1个蒸发面;(3)受土壤岩性的影响,随着土壤埋深增加,土壤含水率呈"S"形变化特征,不同岩性持水性大小顺序是:风积沙黄土根植土粉土;该结论对于宁东煤矿区植被生态地质环境保护具有重要指导意义。 相似文献
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为研究土壤与植物根系生长及有机碳输入之间的关系,2011年分别将构树（Broussonetia papyrifera）、铁仔（Myrsine africana）、紫花苜蓿（Medicago sativa）、皇竹草（Pennisetum sinese）移栽入贵州大学林学院苗圃基地,采用石灰土（岩溶地区土壤）与硅质黄壤（非岩溶地区土壤）进行培育,然后对根系生长特征和根系对土壤有机碳积累进行了研究。研究结果表明,构树根系在岩溶地区土壤比非岩溶地区土壤发达,即岩溶地区土壤根系碳沉积比非岩溶高。岩溶地区土壤上,紫花苜蓿死亡根系体积最大,其根系对土壤有机碳积累贡献最大。构树根系生长无论在哪种土壤均随土层深度增加而增加,使得森林土壤深层有机碳含量比草地高。因此,可确定土壤有机碳积累与植被生长环境和植被种类密切相关。 相似文献
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土体水分蒸发是土体-大气物质和能量交换的主要过程之一,对土体的工程性质有重要影响,是许多工程和环境问题的直接诱因,但长期被本学科所忽视。基于国内外近些年来其他学科领域围绕土体水分蒸发问题所取得的研究成果,分别从土体蒸发量确定方法、试验方法、蒸发过程、影响因素及理论模型等几个重要方面总结了该课题的研究现状及进展,取得如下主要认识：（1）准确确定土体的实际蒸发量是土体水分蒸发研究的核心课题,目前主要有理论计算法和直接测量法两种途径;（2）开展蒸发试验是掌握土体水分蒸发过程和研究土体水分蒸发机制的重要途径,目前主要有室内试验和原位试验两种。相比而言,基于环境箱的室内蒸发试验方法具有较好的应用前景;（3）土体水分的蒸发过程可划分为3个阶段：常速率、减速率和残余阶段;（4）影响土体水分蒸发的因素归纳起来可分为内部土性和外部环境因素两类,前者主要影响土体水分的传输能力,后者主要影响蒸发能量的供应强度;（5）当前关于土体水分蒸发量的计算和预测模型较多,但往往存在误差大、适应范围窄或参数难于获取等不足。基于上述认识,并结合本学科的研究背景,提出了今后该课题的研究重点和方向,包括减速率阶段的蒸发机制、土性参数与蒸发速率之间的量化关系、黏性土尤其是膨胀土中水分的蒸发和迁移机制、高精度原位土体水分蒸发试验设备的研发和构建通用型的土体水分蒸发理论模型等。 相似文献
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认识沙漠土壤水分的时空变异性,是揭示沙漠生态系统生态-水文格局的基础。利用中子土壤水分仪的实测数据,对古尔班通古特沙漠树枝状沙丘土壤水分时空变异进行了系统分析。研究表明:① 沙丘不同部位土壤水分随时间具有一致性变化规律,上层土壤和下层土壤的变化趋势有所不同。0~1 m土层坡顶>坡中>坡脚,1~2 m土层坡脚>坡中>坡顶。② 土壤水分具有明显的季节变化和分层变化特征。春季是古尔班通古特沙漠土壤水分最丰富、变化最迅速的时期;0~40 cm、40~140 cm、140~200 cm土层土壤水分变异系数分别为13.56%、5.35%和0.80%,与不同土层水分来源和消耗以及植物根系分布相对应;不同土层土壤水分的变异强度要大于不同部位土壤水分的变异强度。③ 植被和地形对土壤水分的空间分异作用明显,沙丘坡脚处以及荒漠灌木梭梭根区始终存在土壤水分相对富集区。 相似文献
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新疆吐哈盆地侏罗纪湖相动物遗迹化石的发现及古环境意义 总被引：7，自引：1，他引：6
对首次在吐哈盆地台北凹陷侏罗系发现的分布于不同剖面、不同层位中的动物遗迹化石进行了系统研究。主要分析了研究区内动物遗迹化石的特征 ,将之划分为六大类型 :( 1 )垂直居住迹 ;( 2 )垂直觅食迹 ;( 3 )“U”形管 ;( 4)潜穴系统 ;( 5)逃逸迹 ;( 6)停息迹。较详细地分析了各类型的形态特征和保存特点 ,简要分析了造迹生物的行为习性及环境意义。在此基础上 ,建立了本区动物遗迹化石的环境模式。同时指出 ,遗迹化石在陆相含油气盆地确实大量存在 ,并在储层研究中具广泛的实践意义。 相似文献
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黄土堆积作为气下沉积,任何一个深度都曾经暴露于地表,因而必然受到相关地表过程的作用.由于这些过程均发生于特定的环境条件下,形成的特征多数具有明确的环境意义;而黄土在沉积后也可能受到各种地质过程的改造,从而对研究中常用的气候代用指标有一定影响.文章基于野外、微形态等分析,结合前人成果,对我国北方新近纪风尘堆积中常见的同沉积和沉积后改造特征、形成过程及环境意义进行研究.由于一些特征在黄土堆积中具有普遍性,可作为识别风成堆积的标志和环境事件研究的指标,并有助于全面理解常用的替代指标的环境意义. 相似文献
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以广西膨胀土为研究对象,考虑植被的影响,进行了现场渗透和植被根系加筋作用力学试验,并在试验结果的基础上,对膨胀土堑坡的植被防护作用进行数值模拟。研究结果表明,植被根系的加筋作用和植被的蒸发、蒸腾作用是从两个不同的方面维持边坡稳定的,并且在降雨过程中的发挥过程有着先后的顺序。根系的加筋作用增强了土体的强度,植被的蒸发、蒸腾作用阻止了土体强度的进一步衰减。此外,植被覆盖下土体的吸湿与脱湿过程应采用不同的渗透曲线,由于植被防护在施工后未长成的一段时间内十分脆弱,所以对生长期内的植被根系力学特性进行研究具有重要意义。项目研究成果可为膨胀土地区堑坡植被防护设计和施工的发展和应用提供有益参考。 相似文献
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土楔和冰楔假形及其古气候意义 总被引：1，自引：0，他引：1
由于土楔及冰楔所处冻土的含冰状况不同,二者对冻土退化的响应不同。土楔的形状及大小乃至其中的充填物可以完整地保存下来,而冰楔在融化过程中经受强烈变形,其原形状很难保存下来,以至无法辨认。已报道的冰楔假形中,有相当部分可能是原生土脉,甚至是活动层土楔。冰楔在多年冻土环境下生长,其假形可以指示古冻土曾存在过。但它与温度之间没有简单的对应关系,因为楔形构造的形成是地-气综合因素相互作用之结果。土楔可以是原生的,也可以是次生的,它与多年冻土环境并无必然联系。 相似文献