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青藏高原湖泊纹层孢粉记录的过去2000年雨季时长和雨季降水时空变化

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中国科学：地球科学 2024年第3期54卷 808-820页

作者：崔安宁吕厚远侯居峙刘兴起徐德克中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境院重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院青藏高原研究所环境变化与地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048

青藏高原雨季时长及雨季降水量的长尺度定量重建,是揭示高原西风、季风时空演变规律及其生态环境效应的关键,其中准确判断高原雨季的起止时间是研究难点.本文通过寻找降水拐点的方法确定了高原不同地点的雨季起、止时间,并计算了雨季时... 详细信息

青藏高原雨季时长及雨季降水量的长尺度定量重建,是揭示高原西风、季风时空演变规律及其生态环境效应的关键,其中准确判断高原雨季的起止时间是研究难点.本文通过寻找降水拐点的方法确定了高原不同地点的雨季起、止时间,并计算了雨季时长和雨季降水量,建立了表土孢粉组合与雨季起止时间、雨季时长和雨季降水量的转换函数,重建了具有年纹层沉积特征的高原北部库赛湖区和中部江错湖区过去2000年来的雨季起止时间、雨季时长和雨季降水量变化.结果表明,过去2000以来,库赛湖区雨季降水序列记录了5次高降水时段:AD580~680、AD1000~1100、AD1200~1450、AD1550~1780、AD1920至今,其普遍对应雨季天数长的时段;江错湖区雨季降水序列记录了4次高降水时段:AD80~500、AD800~950、AD1250~1450、AD1780至今,其与雨季天数长的时段在AD1000以前对应良好,在AD1000后关系不明确.在空间上,高原雨季降水呈现出“南北同湿”、“南北同旱”、“南湿北旱”和“南旱北湿”四种模式,其中“南北同湿”可能与异常强盛的夏季风有关,“南北同旱”与弱西风和弱季风有关,“南湿北旱”与强季风和弱西风有关,“南旱北湿”与弱季风和强西风有关.本文从雨季降水的角度揭示了高原2000年来雨季起止时间、雨季时长及雨季降水量的时空演变模式,为进一步认识西风、季风耦合作用提供了自然背景的支持.

关键词：青藏高原过去两千年雨季时长雨季降水量定量重建

中国现代孢粉数据库的质量评估、整合及其应用

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第四纪研究 2024年第3期44卷 605-622页

作者：崔安宁范保硕徐德克郑卓许清海罗运利黄康有李月丛沈才明曹现勇吕厚远中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院新生代地质与环境重点实验室北京100029 河北师范大学地理科学学院河北石家庄050024 中国科学院地球科学研究院北京100029 中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东珠海519082 中国科学院植物研究所北京100093 云南师范大学地理学部云南昆明650050 中国科学院青藏高原研究所古生态与人类适应团队北京100101 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境重点实验室北京100101 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

高质量的现代孢粉数据库及其准确的气象插值数据是古气候定量重建的基础。目前我国已公开发表的覆盖全国范围的多个现代孢粉数据库,极大地推进了我国孢粉学在古气候、古环境方面的研究。但是由于不同的数据库是在不同时间、由不同学者... 详细信息

高质量的现代孢粉数据库及其准确的气象插值数据是古气候定量重建的基础。目前我国已公开发表的覆盖全国范围的多个现代孢粉数据库,极大地推进了我国孢粉学在古气候、古环境方面的研究。但是由于不同的数据库是在不同时间、由不同学者相继建立的,在数据库使用中目前存在三类问题:1)孢粉属种分类标准不统一,未统计蕨类孢子和水生植物花粉类群;2)现代孢粉点的气候参数插值不准确,经常利用网格经纬度取值,缺少垂直带海拔高度的校正;3)现代孢粉点空间分布不均匀,缺少高寒旱区和东部平原区的数据。本研究通过对新增加的青藏高原寒区、旱区等1791个现代孢粉组合数据和公开发表的现代孢粉数据,进行质量评估和整合,规范了孢粉类型,删除了重复的、质量差的样点;对比了网格法和反距离法插值年均温和年降水量的优劣。整理成为包含555个科/属的9484个样点的现代孢粉数据库(MPD_IGG.A),其中包含蕨类孢子和水生植物花粉的5107样点另外组成MPD_IGG.B数据库,将不包含蕨类孢子和水生植物花粉的4377样点组成MPD_IGG.C数据库。质量评估表明,利用具有蕨类孢子和水生植物花粉的数据库(MPD_IGG.B)以及采用反距离方法获取的年均温、年降水量的数据集建立的转换函数,其预测误差相对更小,重建值与观测值间相关系数更高。新整合的这3套数据库将会为我国古气候、古环境、古生态等定量重建研究提供重要支撑。

关键词： IGG现代孢粉数据库气候插值古气候定量重建

中国亚热带表土孢粉分布规律及其与气候的关系研究

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第四纪研究 2024年第3期44卷 638-655页

作者：何玲玲黄康有陈聪汤永杰张潇郑卓吕厚远马春梅肖霞云张芸赵艳中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东珠海519082 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院新生代地质与环境重点实验室北京100029 南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室江苏南京210008 中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土地保护与利用全国重点实验室吉林长春130102 中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟院重点实验室北京100101

孢粉分析是古气候定量重建最可靠的方法之一,现代孢粉分布规律及其与气候因子之间关系的建立对于利用化石孢粉资料开展古气候定量重建至关重要。本研究以中国亚热带地区1140个表土孢粉样品为研究对象,通过冗余分析(Redundancy Analysis... 详细信息

孢粉分析是古气候定量重建最可靠的方法之一,现代孢粉分布规律及其与气候因子之间关系的建立对于利用化石孢粉资料开展古气候定量重建至关重要。本研究以中国亚热带地区1140个表土孢粉样品为研究对象,通过冗余分析(Redundancy Analysis)等方法,探讨中国亚热带地区表土孢粉分布规律及其与气候的关系。研究结果表明:1)亚热带地区表土孢粉种类丰富,以松属(Pinus)、栲属(Castanopsis)、青冈属(Cyclobalanopsis)、桤木属(Alnus)、落叶栎类(Quercus)等孢粉种类最为常见,区域内5个植被带呈现出不同的孢粉组合;2)孢粉的空间分布具有显著的经度、纬度、海拔递变性,特定含量的孢粉具有地理指示意义;3)冬季平均降水量(MWP)是影响亚热带表土孢粉分布的关键气候因子,在选择气候定量重建参数时应优先考虑,此外,1月平均温度(Mtco)、冬季平均相对湿度(MWH)、7月平均温度(Mtwa)和7月平均相对湿度(Mhwa)对亚热带表土孢粉分布也具有重要影响,与MWP共同解释了亚热带大部分的表土孢粉组成变化;4)影响北亚热带、东部中亚热带、东部南亚热带、西部中亚热带、西部南亚热带表土孢粉分布的主要气候因子分别为年平均温度(MAT)、夏季平均相对湿度(MSH)、冬季平均降水量(MWP)、1月平均温度(Mtco)、7月平均降水量(Mpwa),但低λ1/λ2值表明气候因子的相对解释力较弱,在气候重建时需谨慎对待;5)亚热带地区孢粉种类指示不同的气候条件,如栲属、大戟科(Euphorbiaceae)、野桐属(Mallotus)和枫香树属(Liquidambar)等孢粉种类喜湿喜暖,而桤木属、桦木属(Betula)、榛属(Corylus)、落叶栎类和硬叶栎类(Quercus-sclerophyllous type)等孢粉种类更倾向于分布在寒冷气候环境中。

关键词：亚热带表土孢粉分布规律气候因子 RDA分析

表土长链正构烷烃CPI值的纬向变化:CPI作为气候干旱程度替代指标的证据

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中国科学：地球科学 2012年第7期42卷 1729-1741页

作者：罗攀彭平安吕厚远郑卓王旭中国石油勘探开发研究院提高石油采收率国家重点实验室北京100083 中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室北京100029 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广州510640 中山大学地球科学系广州510275

中国东南沿海至黄土高原北缘表土长链正构烷烃CPI值随着纬度增加逐渐升高,CPI值与湿度和降水量分别具有较好的线性负相关关系,而与温度的负相关较弱.武夷山、神农架和天山表土CPI值随着海拔升高(温度降低)没有表现出明显的规律,但从湿... 详细信息

中国东南沿海至黄土高原北缘表土长链正构烷烃CPI值随着纬度增加逐渐升高,CPI值与湿度和降水量分别具有较好的线性负相关关系,而与温度的负相关较弱.武夷山、神农架和天山表土CPI值随着海拔升高(温度降低)没有表现出明显的规律,但从湿润区到干旱区,每座山的平均CPI值依次增大.这些结果表明,表土长链正构烷烃CPI值受控于气候干湿状况,高CPI值可以指示干旱气候.表土长链正构烷烃主要来自植物叶蜡,但表土CPI的这种纬向变化不是植被变化引起的,而很可能是在湿润气候下,微生物活动加强,微生物来源的长链正构烷烃和/或微生物的降解作用导致了表土CPI值降低.

关键词：土壤长链正构烷烃奇偶优势碳优势指数(CPI) 干旱指标

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周期性气候变化与人类适应

人类学学报 2022年第4期41卷 731-748页

作者：吕厚远中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境院重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京101408

从古至今,气候变化特别是周期性气候变化,一直深刻影响着人类社会的变革和发展,从旧石器时代人类起源迁移、新石器时代文化文明演变、历史时期王朝兴衰更替,到工业化以来社会经济发展动荡等,无不留下周期性气候变化影响的烙印。本文依... 详细信息

从古至今,气候变化特别是周期性气候变化,一直深刻影响着人类社会的变革和发展,从旧石器时代人类起源迁移、新石器时代文化文明演变、历史时期王朝兴衰更替,到工业化以来社会经济发展动荡等,无不留下周期性气候变化影响的烙印。本文依据近年来古气候、古人类、环境考古等研究的新证据、新进展,从周期性气候变化的角度审视人类社会各个发展阶段、关键节点的气候特征;通过典型案例,介绍和分析旧石器、新石器、历史时期不同时空尺度周期性气候变化和人类活动之间复杂的相互作用关系,讨论自然科学和人文社会科学对气候变化与人类活动关系认识的异同,阐述在学科交叉背景下研究气候与人类活动关系的新范式。

关键词：气候变化周期性人类活动文化演替学科交叉人地关系

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庙岛群岛古人类活动对植被的影响

考古 1989年第6期 555-559页

作者：吕厚远

庙岛群,岛由32个岛屿组成,累积面积53.7平方公里。近几年来,考古工作者在这里发现了许多珍贵文物及古人类遗址,县博物馆的一万多件出土文物展示了旧石器以来长岛人生活的历史。1986年春,作者在长岛县博物馆原海燕、沈荣民两同志帮助下,... 详细信息

庙岛群,岛由32个岛屿组成,累积面积53.7平方公里。近几年来,考古工作者在这里发现了许多珍贵文物及古人类遗址,县博物馆的一万多件出土文物展示了旧石器以来长岛人生活的历史。1986年春,作者在长岛县博物馆原海燕、沈荣民两同志帮助下,对已经北京大学考古队发掘的砣矶岛大口遗址、大钬岛遗址剖面进行采样,共采集23块孢粉分析样品,以探讨古人类活动对植被的影响。大钦岛遗址剖面深90厘米(图一)。据出土的陶器、石器、骨器、墓葬、房基、灰坑认为属龙山文化以来占人类活动遗址。下层年代距今5000—4000年左右。

关键词：古人类活动花粉庙岛群岛禾本科植被遗址文化层考古遗址双星藻环纹藻考古工作

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中国史前农业起源演化研究新方法与新进展

中国科学：地球科学 2018年第2期48卷 181-199页

作者：吕厚远中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院新生代地质与环境重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

中国是世界农业起源的主要中心之一,粟(Setaria italica)、黍(Panicum miliaceum)和水稻(Oryza sativa)等是在中国最早被驯化的农作物.目前对史前粟类旱作和稻作农业起源与演化的时间、地点、种类、过程以及与气候变化和人类适应关系的... 详细信息

中国是世界农业起源的主要中心之一,粟(Setaria italica)、黍(Panicum miliaceum)和水稻(Oryza sativa)等是在中国最早被驯化的农作物.目前对史前粟类旱作和稻作农业起源与演化的时间、地点、种类、过程以及与气候变化和人类适应关系的认识,仍然是不确定的和有争议的.本文总结了近十多年来中国科学家针对这些问题在史前农业起源、演化研究方面取得的新进展,重点介绍了早期农作物遗存鉴定的新技术、新方法,包括部分植物大化石(炭化种子、小穗轴)、微体化石(植硅体、植钙体、淀粉粒、花粉)、生物标志物(蛋白质组学、类脂物分子)等方面研究的新成果;早期农业起源、发展和传播的部分新证据,以及气候环境背景等方面的研究.分析了研究中存在的问题和潜在机遇,对进一步深入研究农业起源、演化以及人类活动对气候变化响应等提出初步建议.

关键词：农业起源旱作稻作植硅体淀粉微体化石生物标志物

地球自转、月亮位置与埃尔尼诺现象的长期预报探讨

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海洋学报 1993年第2期15卷 9-16页

作者：吕厚远王永吉国家海洋局第一海洋研究所

本文从统计学的角度研究了地球自转、月亮位置及月亮升交点黄经的变化等与埃尔尼诺现象的对应关系,并通过对地月距离、月亮升交点黄经的预算以及利用门限自回归模型对地球自转速率的预测,以探讨今后几年发生埃尔尼诺现象的可能性。

关键词：地球自转月亮位置厄尔尼诺预报

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水稻扇型植硅体研究进展及相关问题

第四纪研究 2012年第2期32卷 269-281页

作者：王灿吕厚远中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室北京100029 中国科学院研究生院北京100049

在稻作农业起源和传播的研究中,水稻扇型植硅体对于发现、鉴定水稻遗存起到了重要的作用。目前学术界利用扇型植硅体在区分野生稻和栽培稻,粳稻和籼稻方面建立了诸多判别标准,但这些"标准"并没有得到广泛认可。本文从扇型植硅体的发育... 详细信息

在稻作农业起源和传播的研究中,水稻扇型植硅体对于发现、鉴定水稻遗存起到了重要的作用。目前学术界利用扇型植硅体在区分野生稻和栽培稻,粳稻和籼稻方面建立了诸多判别标准,但这些"标准"并没有得到广泛认可。本文从扇型植硅体的发育机理人手,结合前人对水稻扇型植硅体的研究成果和通过对部分现代野生、栽培水稻扇型植硅体的观察分析,认为尽管现代稻属和粳、籼稻扇型植硅体的鉴定特征是比较明确的,但由于野生稻和栽培稻扇型植硅体的区分存在不确定性,限制了扇型植硅体在早期稻作研究中的应用。本文对目前利用扇型植硅体进行水稻农业考古方面存在的问题进行分析,对如何寻找野生稻和栽培稻扇型植硅体的有效区分标准、如何应用新方法新技术提高鉴定准确性等方面进行了探讨。

关键词：水稻泡状细胞扇型植硅体野生稻栽培稻粳稻籼稻