毛乌素沙漠晚第四纪的高分辨率孢粉记录与环境变化研究

The Mu Us Desert is highly sensitive to climate change, has been regarded as an ideal site to study environmental changes. Late Quaternary fluvio-lacustrine sediments and eolian deposits cover a large of the Salawusu River area and Baozhaitan located in the southeastern margin and the interior of the Mu Us Desert and are important records for palaeoenvironmental reconstructions. We plan to establish the relationship between modern pollen and vegetation based on the surface pollen data previously generated from the Mu Us Desert and the surrounding area, and the reliable chronology and stratigraphic sequence of sediments，dated using AMS radiocarbon and OSL techniques. Our study will focus on high-resolution pollen record from the Late Quaternary fluvio-lacustrine sediments and eolian deposits. This promising record will be supplemented by in situ high-resolution, continuous, multi-element analyses from the Late Quaternary fluvio-lacustrine sediments. Then, based on chronological data, we applied a combination of pollen and chemical element proxies, stratigraphy and sedimentation to reconstructed the Late Quaternary environmental change and reveal the features of climatic fluctuation, and pay special attention in Glacial and Last Interglacial period. Subsequently, we would determine the time and number of millennial-scale climate oscillation during the glacial period and whether there existed millennial-scale climatic fluctuation during the Last Interglacial period in Mu Us Desert. Finally, the record from the Mu Us Desert was comparison with other paleoclimatic records for understand the Mu Us Desert to response to orbital-scale climate change. These data has important scientific significance and application value for better and more comprehensive understanding the patterns of global climatic changes and predicting the future climate changes.

毛乌苏沙漠对气候变化非常敏感，是研究环境变化的理想区域。区内萨拉乌苏及宝寨滩等地的晚第四纪河湖相地层及风成堆积发育良好，适宜高分辨率的环境变化研究。本研究拟利用已积累的现代孢粉数据，研究本区孢粉-植被环境关系；主要使用加速器14-C和光释光测年法高密度测年以建立剖面可靠年代框架和地层层序；获取高分辨率的孢粉数据和连续的化学元素含量变化数据，结合地层与沉积特征，通过系统比对和综合分析，重建研究区晚第四纪高分辨率的环境变化序列，揭示气候波动的特征乃至规律，并特别关注冰期和末次间冰期的特征。在此基础上，分析本区冰期期间千年尺度的气候波动特征及其在时间谱上的位置，进而了解在末次间冰期，本区是否也存在千年尺度的气候波动；通过与其它地区的比对分析，了解毛乌素沙漠对全球变化的响应及其环境变化的机制。为更全面的理解全球气候变化的机制和预测未来环境变化积累新的区域性基础资料，具有重要的基础科学意义及应用价值

晚第四纪高分辨率的环境变化可为认识自然环境变化的规律与机制，预测未来气候变化趋势和衡量人类对气候变化干预的程度提供重要依据，是当前研究的热点领域之一。毛乌苏沙漠对气候变化非常敏感，是研究环境变化的理想区域。区内萨拉乌苏及宝寨滩等地的晚第四纪河湖相地层及风成堆积发育良好，适宜高分辨率的环境变化研究。本研究通过野外考察，在毛乌苏沙漠及其周边地区选取了天然剖面和湖泊，完成了详细测制工作剖面、精准测量地形、开挖天然剖面、钻取湖泊岩芯和系统地采集样品。利用已积累和新补充的现代孢粉数据，研究了本区孢粉-植被环境关系，为可靠和可信地解译地层孢粉记录奠定了良好基础。使用加速器（AMS）14C和光释光（OSL）测年数据建立了研究区晚第四纪典型剖面和岩芯的年代框架和沉积地层序列。通过综合分析获取到的高分辨率孢粉数据和化学元素含量数据，结合地层与沉积特征，重建了研究区晚第四纪高分辨率的环境变化序列，揭示了气候波动的特征，特别是发现可能存在着轨道尺度周期和千年尺度的波动。针对科学界特别关注的冰期和末次间冰期两个特殊时期的环境变化，进行了系统的文献阅读和综述，归纳总结了现代暖期（全新世）、末次间冰期（深海氧同位素， MIS5 阶段）和倒数第二次冰期（MIS6 阶段）的生态环境特征、气候周期和突变事件、气候波动规律及区域差别和主要影响因素。研究区与其它地区的比对分析显示：中全新世以来中国季风边缘区气候变化存在显著的空间差异，可能是季风和西风环流共同作用的结果；过去2000年以来，中国季风边缘区不同区域的气候变化可能存在暖湿-冷干和冷湿-暖干两种类型；毛乌苏沙漠的气候变化主要受太阳辐射和大气环流，特别是东亚季风的控制和影响。这为更全面的理解全球气候变化的机制和预测未来环境变化积累了新的区域性基础资料，具有重要的基础科学意义及应用价值。