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本论文选择了临夏地区晚更新世的风成黄土剖面,通过系统的孢粉、粒度、磁化率等环境指标的综合研究,重建了临夏地区晚更新世的气候环境演化过程,取得的主要认识如下:
1、孢粉分析发现,临夏地区晚更新世的植被类型从早到晚由以阔叶为主的针阔混交林→荒漠疏林→阔叶为主的针阔混交林,蕨类植物、草本植物繁盛→以落叶阔叶为主的疏林荒漠类型,其间混有针叶林树种。气候经历了周期性的变化,即由温湿→干冷→温湿→干冷,且干旱程度逐渐加大。
2、粒度分析显示临夏地区黄土频率分布曲线以双峰态为主。粒度分布范围一般为0.1~100μm,少数达到400μm,为负偏态非对称分布。众数粒径一般在10~40μm之间。峰度较高、分选较好的粗粒组分,是黄土的主要组成部分,可能代表了冬季风盛行时低空搬运的粉尘物质,指示了东亚冬季风环流的强度。粒度组成中以粘粒和粗粉砂的组成可很好地反映气候环境变化,气候温暖时,粘粒含量较高;气候变冷时,黄土中粗粉砂含量明显增加。
3、磁化率对气候变化十分敏感。古土壤中磁化率高,平均为627.15×10<-6>SI;黄土磁化率低,平均为353.08×10<-6>SI。古土壤磁化率是黄土的1.78倍左右。磁化率曲线与气候变化有很好的对应关系。利用磁化率与温度和降水的线性关系,对临夏地区晚更新世古温度、古降水进行了计算,发现古土壤发育时,温度和降水量较高;黄土堆积时温度和降水量较低。
4、多指标分析研究表明,临夏地区晚更新世的环境变化大致经历了四个演化阶段。
(1)92.42—78.81kaB.P.,相当于末次间冰期阶段,临夏地区气候波动频繁,总体表现为温暖湿润。植被类型为以阔叶为主的针阔混交林。年均温度达7.8℃,比现今温度高1.5℃左右,年均降水达500mm左右。
(2)78.81-51.71kaB.R.,相当于末次冰期早期,以大幅度突变降温为特征。临夏地区气候干冷,植被类型为荒漠疏林。本阶段冬季风强劲,黄土粒度明显变粗。气温和降水量显著降低。年均温度为4.5℃左右,最冷时年均温度只有3.5℃,温度较末次间冰期时下降最高达5-6℃,降水量只有280mm。
(3)51.71-31.8±3.3kaB.P.,相当于末次冰期间冰段期,临夏地区气候由干冷向温湿转变。植被类型为阔叶为主的针阔混交林,蕨类植物、草本植物繁盛。气候有次级冷暖波动,但整体表现为暖湿变化趋势。早期温度可达到8℃左右,降水量也增加到510mm左右,与末次间冰期阶段相当。
(4)31.8±3.3 kaB.P.以后,相当于末次冰期晚期,气候恶化,临夏地区气候由温湿变为干冷。植被类型为以落叶阔叶为主的疏林荒漠类型,其间混有针叶林树种。古温度和古降水推算出该阶段年均温度为4.4℃左右,比现今的温度低2.0℃左右,年均降水为330mm,且末次冰期的晚期比末次冰期的早期更为干冷。
5、临夏地区黄土记录的晚更新世气候环境变化与邻区有极好的对比性,说明晚更新世环境变化具有广泛的区域性,但临夏地区的气候环境明显好于兰州、渭南等地,可能是其独特的地理位置有关,而具有较好的水汽条件。