毛乌素沙漠全新世风沙活动与湖沼演变关系研究

As primary body in desert, the aeolian-palaeosol sequences are widely used for the reconstruction of Holocene aeolian activities. However, the study on the high-resolution lacustrine sediment is scarce, particluarly for the peat in desert area. Scholars seldom focused on the relationship between aeolian activity and evolution of lake and swamp. In this study, based on the synthetical framework of dating ages, the aeolian and lacustrine (mainly including peat) deposits were selected. We emphasized on the internal relation between them. According to the results of proxies, the relationship concerning the space distribution and material transport were explored. We aim to reconstruct the basic processes about the aeolian activities and the evolution of lake and swamp and explain the climate significance of different kinds of sediments, especially in typical periods, such as Holocene Optimum period or Mediaeval Warm Period. This work will shed new light on the general process of formation of desert. Furthermore, the expected results could have important theories guiding practice and certain practical value to desertification control and resource exploitation and utilization in the Mu Us Desert region.

作为沙漠的主体沉积，易于获取的风成沙-古土壤序列已被广泛应用于全新世风沙活动历史的重建，而对于沙漠中沉积相对连续且分辨率较高湖沼相沉积，特别是沼泽泥炭的研究则相对薄弱，有关二者所代表的风沙活动与湖沼演变之间关系研究更是鲜有涉及。本项目拟以毛乌素沙漠全新世风成沉积和湖沼相沉积地层为主要研究对象，基于年代框架的构建，以风沙活动和湖沼演变之间潜在的关系为切入点，通过代用指标的分析，探讨二者在空间分布和物质输移等多方面的关联，反演特征时期风沙活动和湖沼演变的基本过程，解释不同类型的沉积物所代表的气候意义。研究有助于进一步揭示河湖发育终止-沙漠形成的一般规律，且之于区域土地沙漠化防治和自然资源的合理开发利用亦有一定的科学指导和实践意义。

风成沉积作为沙漠的主体沉积，已被广泛应用于全新世风沙活动历史的重建，而对于沙漠中沉积相对连续且分辨率较高的湖沼相沉积（如沼泽泥炭等），囿于可获取良好剖面较难等原因，研究则相对薄弱，有关二者所代表的风沙活动与湖沼演变之间的关系研究更是鲜有涉及。本项目选择毛乌素沙漠全新世风成沉积和湖沼相沉积地层为主要研究对象，在充分认识现代区域气候变化背景的前提下，广泛搜集已有剖面资料、数据，结合大量野外调研实践，构建各类型沉积物的基本年代框架。基于典型沉积剖面，结合环境代用指标结果，反演特征时期区域古气候、古沉积环境、古植被变化过程，进而对全新世区域风沙活动与湖沼演变的内在关联进行探讨。研究得出：（1）毛乌素沙地在最近60年左右年平均气温和降水量均呈现出增加趋势；（2）在全新世大暖期（~8.5ka BP-3.0ka BP），区域古土壤或砂质古土壤普遍发育，土壤特征明显，化学风化强度相对较高，植被组合可能为蒿属-蒲公英属-唐松草属草原；（3）风沙活动与湖沼演变在时空上交织、更迭，总体表现为：在明确的气候冷干/暖湿期，风沙活动与湖沼演变呈现出明显的反相关关系，即强烈的风沙活动对应着湖沼衰退乃至消亡；反之，风沙活动受到抑制之时往往对应着湖沼发育的时期；（4）在新石器时代，区域史前人类生业方式的变化可能主要受控于社会和文化的发展以及全新世气候变化，总体上区域人类活动自以定居农业为主的仰韶文化时期兴起，在龙山文化时期达到鼎盛，期间农业与多种生业经济方式并存，最终衰退于青铜时代；（5）湖沼相沉积作用一种自然资源，长期以来被人类所利用，区域现代喷灌农田（CPIs）的发展可能与之有关。但鉴于研究区生态环境的脆弱性，建议发展需更具规划性；（6）研究有助于进一步揭示河湖发育终止-沙漠形成的一般规律，对于区域土地沙漠化防治和自然资源的合理开发利用有很好的科学指导和实践意义。