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现代表土植硅体研究进展

现代表土植硅体研究进展

中国古生物学会孢粉学分会十届一次学术年会

作者：温昌辉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中国科学院大学中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心

植硅体作为微体古生物的一项重要类别,相对孢粉等其它微体化石,具有耐高温、原地沉积和较强的单子叶植物-禾本科植物种属鉴别能力,是古环境信息恢复、环境考古、农业考古、植物分类等领域研究的有效工具。其中,表土植硅体与现代气候环... 详细信息

植硅体作为微体古生物的一项重要类别,相对孢粉等其它微体化石,具有耐高温、原地沉积和较强的单子叶植物-禾本科植物种属鉴别能力,是古环境信息恢复、环境考古、农业考古、植物分类等领域研究的有效工具。其中,表土植硅体与现代气候环境密切相关,对现代土壤植硅体分析建立植硅体-气候参数间转换函数,是开展植硅体古气候量化研究的基础。目前,表土植硅体研究已涉及中国、北美、南美、澳洲、非洲和欧洲6大区域,以温带和热带气候区为主。1)形态学研究上:表土中已鉴定的不同植硅体形态不下261类,其中草原区禾本科占主导（110类）,其它非禾本科和未知类型共100类,归为木本植物的仅13类。实际上,常见且易于鉴定的表土植硅体形态仅37种左右。2)表土植硅体与植被关系方面:已以植物物种或群落为单位已开展森林和草原边界的识别,草地内部差异判别和森林内部特征信息获取等工作,古生态应用潜力巨大。3)表土植硅体与气候关系方面:在方法上历经主观定性判定、半定量指标分析到定量化转换函数模式等研究过程,同时建立了植硅体组合与年均温、年均降水量、有效湿度、蒸发量、纬度和地形/海拔等一系列环境因子的相互关系。4)土壤植硅体包裹元素研究:植硅体封存碳（PhytOC）是土壤中重要固碳池,在调节全球碳循环等方面具有重要意义;表土植硅体碳同位素还为C3/C4植物含量、大气CO2浓度分析和植硅体定年提供了重要途径。表土植硅体工作总体上仍处于积累阶段,形态为基础的研究中:种属代表性偏差,时空代表性偏差和研究精度不足均不利于结果的准确解释,均制约着其在地层中的应用。元素为基础的研究中:土壤PhytOC受一系列外部因素影响,仍无法准确计算,因此对PhytOC在全球碳循环中的角色定位存在困难。

关键词：表土植硅体形态古环境定量化

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我国旱作农业黍、粟植硅体碳封存潜力估算

我国旱作农业黍、粟植硅体碳封存潜力估算

中国古生物学会孢粉学分会八届二次学术年会

作者：左昕昕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

＜正＞植硅体是植物在生长过程中沉淀在细胞内的非晶质二氧化硅矿物,在其沉淀过程中能够封存部分植物细胞的有机碳,植物死亡、腐烂、燃烧后,植硅体及其封存碳会被长期保存于土壤或沉积物中,而这一部分碳封存量在陆地生态系统碳循环研究...

＜正＞植硅体是植物在生长过程中沉淀在细胞内的非晶质二氧化硅矿物,在其沉淀过程中能够封存部分植物细胞的有机碳,植物死亡、腐烂、燃烧后,植硅体及其封存碳会被长期保存于土壤或沉积物中,而这一部分碳封存量在陆地生态系统碳循环研究中一直没有得到计算。黍、粟是我国北方新石器时代以来典型的旱作农作物,是研究人类活动影响陆地碳循环平衡的重要材料,通过湿式灰化法提取8种现代黍、粟植硅体并对其植硅体封存的碳含量进行测定,计算了粟、

关键词：

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我国旱作农业黍、粟植硅体碳封存潜力估算

我国旱作农业黍、粟植硅体碳封存潜力估算

中国科学院地质与地球物理研究所第11届（2011年度）学术年会

作者：左昕昕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中国科学院研究生院

植硅体是植物在生长过程中沉淀在细胞内的非晶质二氧化硅矿物,在其沉淀过程中能够封存部分植物细胞的有机碳,植物死亡、腐烂、燃烧后,植硅体及其封存碳会被长期保存于土壤或沉积物中,而这一部分碳封存量在陆地生态系统碳循环研究中一直... 详细信息

植硅体是植物在生长过程中沉淀在细胞内的非晶质二氧化硅矿物,在其沉淀过程中能够封存部分植物细胞的有机碳,植物死亡、腐烂、燃烧后,植硅体及其封存碳会被长期保存于土壤或沉积物中,而这一部分碳封存量在陆地生态系统碳循环研究中一直没有得到计算.黍、粟是我国北方新石器时代以来典型的旱作农作物,是研究人类活动影响陆地碳循环平衡的重要材料,通过湿式灰化法提取8种现代黍、粟植硅体并对其植硅体封存的碳含量进行测定,计算了粟、黍干物质产量、植硅体产量及碳封存量,结果表明:(1)黍和粟的植硅体碳含量分别占其干物质量的0.136%±0.070%和0.129%±0.085%;(2)根据黍和粟近10年平均粮食产量计算,中国的黍和粟植硅体碳封存速率平均值分别为0.020±0.010和0.023±0.015 t CO hm a,以粟植硅体的高碳封存速率0.038 t CO hma以及目前全国的旱作农业62.4×10hm的种植规模计算,每年将通过旱作植硅体封存约2.37×10t CO;(3)1949～2008年间,尽管我国粟种植面积和产量逐年减少,仅粟植硅体累积封存了约7×10 t CO.植硅体碳有可能是生物地球化学循环中丢失碳汇的一部分,研究不同农作物植硅体封存碳含量,可以客观认识人类活动对碳循环变化的影响.

关键词：植硅体旱作农业碳封存植硅体碳

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现代植物炭屑形态的初步分析及其古环境意义

现代植物炭屑形态的初步分析及其古环境意义

中国科学院地质与地球物理研究所2006学术年会

作者：张健平吕厚远中国科学院地质与地球物理研究所

通过对23种现代植物炭屑的观察、测量以及对草本、木本炭屑模拟破碎试验后的测量统计发现:现代植物炭屑形态根据其长宽比(L/W)和形态特征可以分为3个类型:1)草本型炭屑,L/W最大,平均为102±1.3,呈长—薄条型、针型、簇纤维型,边缘及断... 详细信息

通过对23种现代植物炭屑的观察、测量以及对草本、木本炭屑模拟破碎试验后的测量统计发现:现代植物炭屑形态根据其长宽比(L/W)和形态特征可以分为3个类型:1)草本型炭屑,L/W最大,平均为102±1.3,呈长—薄条型、针型、簇纤维型,边缘及断口截然,棱角分明,有些具有气孔构造,很少有不规则的形态出现:2)木本型炭屑(灌木+乔木),L/W较小,平均3.1±0.2,多呈方～长方型或立方体型,边缘多参差不齐,有些横向断口有粗大木纤维露出,相对致密;3)阔叶类植物叶片炭屑,L/W最小,平均1.7±0.1,薄片状、网状,絮状,易碎。进一步通过对6个典型草原和森林表土样品的实验室分析,发现现代土壤中的炭屑颗粒大小相对现代植物炭屑颗粒大小总体有所减小,但草原土壤中炭屑长宽比相对森林土壤炭屑仍然较大,土壤中炭屑形态和部分结构鉴别特征仍能保留。表明L/W值与炭屑结构特征可以用来区分多数草本与木本植物炭屑。在此基础上,通过对黄土高原渭南剖面S1以来不同层位12个地层样品的炭屑形态分析,初步研究了不同草本、木本植物炭屑形态变化的特点和环境意义。

关键词：炭屑形态草本木本木本叶片古生态变化渭南

低偏心率间冰期(MIS 19)黄土高原生态环境变化及影响机制

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中国科学：地球科学 2020年第10期50卷 1477-1491页

作者：张月婷吴乃琴李丰江郝青振董亚杰张丹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 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院生物演化与环境卓越创新中心北京100044 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

研究与全新世天文背景相似的过去间冰期气候生态环境变化,是认识全新世及未来气候变化趋势的重要途径之--,深海氧同位素19期(MIS 19)因与全新世都处于地球轨道低偏心率时期,近年来受到学界的广泛关注和重视.东亚季风区的黄土-古土壤序... 详细信息

研究与全新世天文背景相似的过去间冰期气候生态环境变化,是认识全新世及未来气候变化趋势的重要途径之--,深海氧同位素19期(MIS 19)因与全新世都处于地球轨道低偏心率时期,近年来受到学界的广泛关注和重视.东亚季风区的黄土-古土壤序列是研究MIS 19期(即S7古土壤层)生态环境变化过程的良好地质记录.本研究对黄土高原自西向东的会宁、西峰和洛川黄土剖面L8-L7地层(MIS 20-18期)开展了系统的蜗牛化石组合研究,探讨黄土高原在过去80~70万年期间从冰期-间冰期-冰期的气候生态环境的时空演变过程.研究显示深海氧同位素20期(MIS 20)晚期3个剖面均以喜冷干蜗牛种类占优势,指示该时期整个高原区域气候相对寒冷、干旱,冬季风影响强盛.MIS 19期以喜温湿和暖湿种类为主,可区分为早、晚两个阶段,早期(约790~778ka)喜温湿和暖湿种类含量出现峰值,气候温暖湿润,温暖程度略高于该区现今的温度状况,且温暖状况延续了约12kyr;晚期(约778~761ka)喜冷干和温湿种类丰度增加,气候温凉湿润,与现今的温度状况相近,气候波动性加大.深海氧同位素18期(MIS 18)早期(约761~745ka)东部黄土高原的西峰和洛川剖面喜温湿和暖湿种类仍保持有较高的丰度,指示这时期该区域气候仍具有MTS 19晚期温湿的特征,受较强的夏季风影响,这种状况在东部高原持续了约1.5万年.然而,西部高原的会宁剖面在MIS 18早期时喜冷干种群成为绝对主导,表明此阶段该区是寒冷、干旱的冰期气候,冬季风影响强烈.此时段整个黄土高原地区气候空间梯度显著加大,区域环境差异明显.分析认为,黄土高原MIS 20-18气候环境变化过程主要受控于该时期地球轨道参数配置所导致的太阳辐射量的变化,低偏心率间冰期-冰期转换时期特殊的轨道配置方式加强了东亚夏季风,有利于黄土高原生态环境的改善,特别是对东部黄土高原季风影响强烈的区域更为有利.推测在自然环境变化背景下,黄土高原现今温暖湿润的气候环境状况可能还可以延续3万年,但气候的不稳定性会加强,冬、夏季节性差异会加大.

关键词：中国黄土-古土壤陆生蜗牛化石低偏心率间冰期 MIS 19 气候环境格局

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我国两万年来世纪气候波动周期与天体运行关系的初探

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海洋地质前沿 1990年第2期 10-11页

作者：吕厚远王永吉王建

通过对我国五个地区(长白山、三江平原、北京泥炭层、四川冰川湖、东海大陆架)典型的地质剖面孢粉资料的数理统计(对应分析),及对湖北、青海、长江三角洲全新世孢资料的研究,对青藏高原冰碛年代、五千年以来考古资料的研究等,发现我国... 详细信息

通过对我国五个地区(长白山、三江平原、北京泥炭层、四川冰川湖、东海大陆架)典型的地质剖面孢粉资料的数理统计(对应分析),及对湖北、青海、长江三角洲全新世孢资料的研究,对青藏高原冰碛年代、五千年以来考古资料的研究等,发现我国大部分地区两万年以来共发生过25次明显的气候波动周期。气候波动存在600-800a周期变化,同时与我国东部长江以北沿海两万年泥炭层的分布、

关键词：气候波动周期天文周期泥炭层

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青藏高原错鄂湖2.8Ma来的孢粉记录

中国科学（D辑） 2001年第B12期31卷 234-240页

作者：吕厚远王苏民吴乃琴童国榜羊向东沈才明李世杰朱立平旺罗中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 中国地质科学院水文地质环境地质研究所正定050803 中国科学院南京地质与古生物研究所南京210008 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

青藏高原错鄂湖近2.8 Ma来的孢粉组合揭示出7次大的植被类型的演变过程,反映了至少5次大的构造抬升过程,分别发生在2.58,1.87,1.17,0.83和0.3 MaBP前后.在0.8 MaBP以前,该区的海拔高度一直处在4000 m以下,之后高原大幅度隆起,进入了冰冻... 详细信息

青藏高原错鄂湖近2.8 Ma来的孢粉组合揭示出7次大的植被类型的演变过程,反映了至少5次大的构造抬升过程,分别发生在2.58,1.87,1.17,0.83和0.3 MaBP前后.在0.8 MaBP以前,该区的海拔高度一直处在4000 m以下,之后高原大幅度隆起,进入了冰冻圈,奠定了现代高原面的基本格局,大的植被类型的演替主要是受青藏高原阶段性隆升所控制的.

关键词：青藏高原孢粉记录植被变化植被类型植被演变错鄂湖古植物学高原隆生

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青海喇家遗址齐家文化时期黍粟农业的植硅体证据

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第四纪研究 2015年第1期35卷 209-217页

作者：王灿吕厚远张健平叶茂林蔡林海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 中国科学院大学北京100049 中国社会科学院考古研究所北京100710 青海省文物考古研究所西宁810007

齐家文化时期的农业经济状况是学术界关心的问题.喇家遗址是一处具有中心聚落性质的齐家文化遗址,已有的研究认为喇家遗址齐家文化时期的经济形态是以粟为主的粟黍旱作农业,但在具体的认识上还存在一些不同看法,仍需系统的植物考古学研... 详细信息

齐家文化时期的农业经济状况是学术界关心的问题.喇家遗址是一处具有中心聚落性质的齐家文化遗址,已有的研究认为喇家遗址齐家文化时期的经济形态是以粟为主的粟黍旱作农业,但在具体的认识上还存在一些不同看法,仍需系统的植物考古学研究进一步验证.对喇家遗址土样的植硅体分析结果显示,齐家文化时期种植的农作物为粟和黍,而且以黍为主,没有发现麦类遗存.以黍为主的种植结构可能与所在区4.5ka B.P.以来气候趋于干冷有关.植硅体和浮选结果在黍粟含量对比上存在差异,我们对这种差异的产生原因进行了探讨.这一结果为重新认识喇家遗址乃至齐家文化的农业生产状况提供了新的参考资料.

关键词：喇家遗址齐家文化黍粟植硅体

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植硅体在海岸带环境和飓风沉积研究中的应用

植硅体在海岸带环境和飓风沉积研究中的应用

中国孢粉学分会七届一次学术年会

作者：吕厚远廖淦标中国科学院地质与地球物理研究所 Department of Geography and Anthropology Louisiana State University227 Howe-Russell Geoscience ComplexBaton RougeLA 70803U.S.A.

通过对美国东南沿海不同环境的近65种现代植物和50个表土或表层样品的植硅体分析,研究了不同植物的植硅体形态和不同环境下沉积的植硅体组合特征。结果显示:不同的海岸带环境可以由现代植硅体组合进行判别,例如,海岸沼泽沉积中以平滑棒...

通过对美国东南沿海不同环境的近65种现代植物和50个表土或表层样品的植硅体分析,研究了不同植物的植硅体形态和不同环境下沉积的植硅体组合特征。结果显示:不同的海岸带环境可以由现代植硅体组合进行判别,例如,海岸沼泽沉积中以平滑棒型、方型占优势,海岸森林土壤中主要沉积棕榈和阔叶树类植硅体,特别是,在海岸沙丘中集中出现了高含量的双角塔型和塔型植硅体。双角塔型和塔型植硅体主要发育于在海岸沙丘上生长的一种海燕麦禾本科植物。进一步对佛罗里达

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